嵌入式个人报告

1、嵌入式个人报告嵌入式个人报告课程名称：嵌入式系统的软硬件设计论文题目：基于嵌入 式web服务的远程控制实验 姓名： 一、设计背景介绍目前 Inter技术已在全球普及嵌入式也开始采用这一技术并成为热点。 嵌入式的Inter技术具有广泛的应用前景比如智能公路、信息家 电、工业自动化、电子商务、设备管理等。在嵌入式Inter技术 中嵌入式web服务器的研究有这种用意义。它可以为我们管理、 控制和监测各式各样的设备提供了已很好的途径。嵌入式Web服 务器可以运行在硬件受限的嵌入式系统上通过用户端的浏览器可 以使用图形界面来访问嵌入式系统而这种方式是基于Inter的这 种设备可以在世界的任何一个地方只要

2、它连入Inter就能控制它 非常的方便。随着Inter技术和嵌入技术的高速发展基于Inter的远程控 制越来越普遍工业现场运行维护模式正在发生深刻的网络变化： 即将web服务器“嵌入"工业控制系统中接入Inter网中在世界 的任何一个地方可以通过网络Inter获得该工业控制的实时控制 的信息。进而实现实时远程控制调节维护。显然这种基于web服 务器的远程控制维护将大大减少成本。二、系统总体方案2.1硬件资源本次课程实验采用的硬件平 台友善公司的MINI2440开发板如图1所示。Mini2440是一款真第1页共6页 正低价实用的ARM9开发板是目前国内性价比最高的一款学习板； 它采用S

3、amsung S3C2440为微处理器并采用专业稳定的CPU内核 电源芯片和复位芯片来保证系统运行时的稳定性。开发板提供了 3 个串行口、一个 USB Host. 一个 USB Slave B、4 个 USER LED、1 个PWM控制蜂鸣器、一个可调电阻等。图1系统硬件框图2. 2软 件设计首先分析系统的功能需求我们设计题目是基于嵌入式web 服务器的远程控制系统那么此系统需要完成以下几个功能:1）WEB 服务器的搭建经过查阅资料我们选择BOA服务器作为本系统的WEB 服务器BOA服务器是一个小巧高效的web服务器是一个运行于 uni_或linu_下的支持CGI的、适合于嵌入式系统的单任务的

4、服务 器源代码开放、性能高。具体的搭建流程参考网络资料。2）控制 页面的编写控制页面主要是通过语言编写将页面文件放置在web 服务的文件根目录下等待浏览器访问web服务器时服务器能够自 动的返回我们所编写的页面从而实现与远程的交互3）服务器端 CGI程序的编写根据和CGI调用的规范我们将事先写好的程序编译 成CGI文件放置到web服务器的相应文件夹中当有相应的请求发 生时web服务器会自动条用相应的CGI程序。4） linu_驱动的编写 linu_驱动主要涉及LED驱动、PWM驱动及DS18B20驱动。本系统 大体的流程图如下：图2系统流程图三、个人工作1、主要内容 1）页面的搭建2） WEB

5、服务器配置网页3） LED控制页面CGI程序 的编写2、页面的搭建网页设计一般分为三种大类：功能型网页设 计（服务网站&B/S软件用户端）、形象型网页设计（品牌形象第2页共6页 站）、信息型网页设计（门户站）。设计网页的目的不同应选择 不同的网页策划与设计方案。本次实验我们的网页设计属于功能 网页设计主要用于输入对开发板的控制信息和显示CGI程序计算 的返回信息。设计网页的过程中我们通过使用更合理的颜色、字 体、图片、样式进行页面设计美化在功能限定的情况下尽可能给 予用户更好的视觉体验。为用户快速使用开发板提供方便。1 inde_.主页面主页面设计了系统介绍、查看监控图片、蜂鸣器控 制

6、、LED控制、温度测量、查看历史温度几个按钮可以进入不同的 页面。图3 inde_主页面2系统介绍页面此页面为软件使用说明书 介绍BOA WEB服务器、Motion摄像头动作捕捉、MINI2440上硬件 的控制及传感器数据的获取三个部分。图4系统介绍页面3查看 监控界面监控界面可以实时显示16张摄像头采集到的图片。图5 查看监控页面4 LED控制界面图6 WEB控制LED图7 LED灯状态 信息4温度测量界面温度测量界面可以实时显示测量到的温度 值。图8温度测量显示5蜂鸣器控制页面当用户输入不同的占空 比时蜂鸣器以不同频率发出鸣响页面返回蜂鸣器的工作状态。图9 WEB控制蜂鸣器图10蜂鸣器工作

7、状态3 WEB服务器配置网页服务 器有两个层级的概念它可以是机器它上面存着一个站点的所有东 西也可以是软件安装在一个也叫做服务器的机器上帮助这个机器 分发用户想要的东西。？服务器最基本的功能就是响应客户端的资 源请求。服务器首先会侦听口来了请求就根据请求进行处理请求 一个图片那就根据路径找到资源发回请求静态页面就是这个道理第3页共6页 然后返回给客户端。下面为配置WEB服务器的要点。1修改的 DocumentRoot地址即客户端要显示的页面存放位置#DocumentRoot： The root directory of the documents. # ment out to disable

8、server non user files. DocumentRoot /web2 修改输入网页输入主机IP时要显示的页面：这里设为inde_. # DirectoryInde_： Name of the file to use as a pre-written # directory inde_. Please MAKE AND USE THESE FILES. On the# fly creation of directory inde_es can be _slow_. # ment out to always use DirectoryMakerDirectorylnde_ inde_

9、. 4 CGI服务器端程序设计CGI （公用网关接口）规定了服务器 调用其他可执行程序（CGI程序）的接口协议标准。服务器通过调用 CGI程序实现和浏览器的交互，也就是CGI程序接受浏览器发送给 服务器的信息进行处理将响应结果再回送给Web服务器及浏览 器。CGI程序一般完成网页中表单数据的处理、数据库查询和实现 与传统应用系统的集成等工作。CGI程序可以用任何程序设计语言 编写，如Shell脚本语言、Perl、FortranPascalC语言等。但 是用C语言编写的CGI程序具有执行速度快、安全性高（因为C 语言程序是编译执行且不可被修改）等特点。CGI脚本由服务器调 用，基于浏览器的数据输

10、入.其工作原理如下：程序根据veb服 务器传来的参数来1至4号LED灯的亮和灭程序设计了一个记录 表保存上次的控制信息断电之后LED灯的亮和灭根据之前的控制 信息设置大体的流程如下：图11软件设计流程图LED控制页面第4页共6页CGI程序的编写介绍：octi ()函数来控制LED灯的亮和灭 led.num指明了需要控制的LED灯的序号I0CTL_LED_0N表示控制 灯亮 I0CTL_LED_0FF 表示控制灯灭。switch(led_ctl) (case 1：ioctl(fd, I0CTL_LED_0N, led_num)；break；case 0：ioctl(fd, I0CTL_LED_0

11、FF, led_num)；break；default： break；Open ()函 数打开led_ctl. t_t记录表将其中的控制信息保存到变量fd_data 中来控制LED的亮和灭。?int fd_data = open( “./led_ctl. t_t” , O_RDWR 0_CREAT, 0777)；图 12 LED 控制信息记录5实验遇到的问题和解决方法1本次实验在程序的 web服务器程序调试与控制程序合并中遇到了问题。编写静态网页 没有成功发布后来在网上搜集到资料后学会了在WEB服务器配置 网页。2 Web服务器在编写和调试的过程中不一定要用到交叉编译 在开发板上运行时原先已经可以运行的程序就是没法通过编译。 后来在网上寻找了一般原因如函数没有声明没有包含头文件还有 变量的声明没有放到函数的最前面。3用CGI (通用网关接口)实 现Web服务器的动态交互是很好的选择遇到的重要问题就是怎么 使用CGI。参照欧文盛主编的ARM嵌入式Linu_应用实例开发 一书中的Web服务器实例最后使用中的FORM结构实现。6实验收 货及个