ST16C554作为串口拓展芯片，配合LC4064V CPLD芯片设计的逻辑电路(完成多路中断识别)，可以将一路串口拓展为4路，配合微处理器的4路异步串行接口，最多可拓展16路串口。再根据需要，添加电平转换芯片和隔离电路，实现RS232，RS485或者RS422的连接。
[0025]交互模块中，主要是4路用于显示服务器状态的三色LED，分别指示电源状态，联网状态，传输状态和错误指示。
[0026]具体步骤如下:
[0027]步骤1，Iinux操作系统移植。主要包含Bootloader,文件系统，Iinux内核，应用程序等4个部分的移植。其中华为海思提供了 Hi3515的基于Linux 2.6.24的SDK，包含必要外设的驱动。根据需要，裁剪Iinux内核，修改系统文件(主要修改config.h，setup,c等，声明一些外设及内存块数据)，制作内核镜像，制作文件系统(yaffs2)，最后通过JTAG下载到 Nandflash0
[0028]步骤2，TCP/IP协议栈的移植。考虑到处理器能力及软件轻量性，设计采用小型TCP/IP的开源的LWIP协议栈。LWIP可以在裸机运行也可以在Iinux下运行。由于LWIP模块化的设计，只需修改几个函数使之与Iinux系统和硬件接口联系起来。修改ethernerif_initO函数，设置协议栈与系统底层的关联，设置工作方式，并对网络模块的初始化。low_level_output O及low_level_input O函数使以太网数据包解析成LWIP可以识别的数据结构。
[0029]步骤3，租用云服务器，从阿里云服务页面获取云服务器的独立IP地址及64位连接密码，在本地终端Iinux系统使用root命令+IP地址连接远程服务器，添加密码(或者在云服务页面添加本地终端的机器码)，使用yum命令安装好必要的支持包及FTP服务(Vsftp)。最后上传串口服务器的云端应用程序到服务器，并调试运行。
[0030]步骤4，将电机装备线上的检测设备通过RS232或者RS485接口连接到串口服务器，连接上网线或者通过WIFI连接无线网络，上电后串口服务器会自动通过LWIP协议上传本机码及登录密码给云服务器的8045端口，端口监测到数据后比对数据库，完成登录验证操作。整个过程不需要工作人员设置复杂的IP端口，掩码等等繁琐的数据，均由串口服务器自动操作，由云服务器完成验证操作。
[0031]步骤5，串口服务器会工作于一个固定时间的循环中，每个循环周期会一次轮询各个串口，以此发送询问指令，串口设备判忙后传输自己的一帧数据。以此类推，完成对各个串口的轮询。每次轮询会有一个定时器检测，若在检测时间内没有收到该串口的信息，则该串口的数据帧写O填充。判断全O为无效帧，标记该串口为ERROR状态。串口服务器完成一次循环后将数据帧打包成以太网数据包，发送给云服务器接收保存。
[0032]步骤6，控制端可以通过连接云服务器，从数据库实时获取串口服务器传输的数据，从云服务器上实时取出数据包，经过解析就可以得出所需的设备数据，提供给智能电机装备调度系统作为重要参数，做出下一步的策略。至此，整个传输过程完成。
[0033]以上说明书中描述的只是本发明的【具体实施方式】，各种举例说明不对本发明的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的【具体实施方式】做修改或变形，而不背离本发明的实质和范围。
【主权项】
1.一种基于云计算的电机装配线串口服务器，其特征在于:包括处理器模块、通讯模块、串口模块以及显示交互模块； 处理器模块，为串口服务器的微处理器，支持多路UART异步串行全双工输出，具有以太网控制器和Mil (Media Independent Interface)接口、多个外设接口和多个调试端口 ； 通讯模块，用于从云服务器上接收数据或者是串口服务发送数据，将帧数据转换为以太网报文后从进行接收或者发送； 串口模块，完成串口的多路拓展和串口的类型匹配； 显示交互模块，用于显示服务器状态； 上述各模块上电或接入网络后，根据出厂写入的云服务器独立IP及约定的放开端口自主连接服务器并上传本机码作为登录验证，验证通过口即可开始向云服务器传输数据，主控终端开始收集这些实时数据或接收以前存储在云服务器中的数据。2.如权利要求1所述的一种基于云计算的电机装配线串口服务器，其特征在于:所述的处理器模块使用Cortex-AQ架构的华为海思Hi3515作为串口服务器的微处理器，主频达到400MHZ，包含基于Linux 2.6.24的SDK开发包；所述的外设接口包括SATA接口、SD1接口、SPI接口、UART接口以及USB接口；所述的调试端口包括SDRAM端口、NANDFLASH端口和JTAG 端 口。3.如权利要求1所述的一种基于云计算的电机装配线串口服务器，其特征在于:所述的通讯模块包括以太网通讯模块和无线WIFI模块；所述的太网通讯模块包括高速网口控制芯片DM9161A和隔离网络变压器11FB-05NL，提供10/100M的有线以太网传输功能；所述的无线WIFI模块采用ESP8266模块，内置LWIP协议，通过异步串行接口连接微处理器，并集成TCP/IP工具箱，可通过AT指令控制传输。4.如权利要求1所述的一种基于云计算的电机装配线串口服务器，其特征在于:所述的串口模块使用ST16C554作为串口拓展芯片，配合LC4064V CPLD芯片设计的逻辑电路，将一路串口拓展为4路，配合微处理器的4路异步串行接口，最多可拓展16路串口 ；串口模块还包括电平转换芯片和隔离电路，实现RS232，RS485或者RS422的连接。5.如权利要求1所述的一种基于云计算的电机装配线串口服务器，其特征在于:所述的交互模块包括LED显示模块，分别指示电源状态，联网状态，传输状态和错误指示。
【专利摘要】本发明涉及一种基于云计算的电机装配线串口服务器，包括处理器模块、通讯模块、串口模块以及显示交互模块；各模块上电或接入网络后，根据出厂写入的云服务器独立IP及约定的放开端口自主连接服务器并上传本机码作为登录验证，验证通过口即可开始向云服务器传输数据，主控终端开始收集这些实时数据或接收以前存储在云服务器中的数据。本发明采用云服器作为多个串口采集器的汇总终端，负责终端的登录验证、数据存储、调用和分析；支持有线或者无线网络的接入方式，采用通用的协议及相关无线协议将串口设备的数据协同发送到云服务器上；自动登录到云服务器，并完成登录验证，不同于传统的嵌入式设备的联网，需要繁琐的设置，可以做到即插即用。
【IPC分类】H04L29/08, G06F13/38, H04L29/06
【公开号】CN105335316
【申请号】CN201510808750
【发明人】朱正伟, 张南, 钱露, 周谢益, 宋文浩, 黄晓竹
【申请人】常州大学怀德学院
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年11月19日