嵌入式实验大报告.doc

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服务器的远程控制系统
组长：
组员：
1、设计背景介绍
目前，Internet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Internet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Internet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Internet的，这种设备可以在世界的任何一个地方，只要它连入Internet就能控制它，非常的方便。
随着Internet技术和嵌入技术的高速发展，基于Internet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Internet网中，在世界的任何一个地方可以通过网络Internet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。
但是现有的远程控制系统都是基于C/S模式的，需要客户端程序的支持，这不仅加大客户端的编程，还加大客户端的维护的工作量。本小组选择了基于嵌入式web服务器远程控制系统。提供简单的人机交互页面的，减少了远程控制系统程序开发的难度。
2、系统总体方案

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SamsungS3C2440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。根据本系统所涉及的模块做出系统硬件框图如图2所示。
图1 MINI2440
图2 系统硬件框图
系统总体设计
本次实验设计的系统实现的具体功能如下；
（1）LED的控制：在浏览器端进入LED控制界面，输入相关控制命令，此时页面会跳到一个新的页面，并且页面上会显示此时开发板上所有LED的信息（每次得控制信息都会存储到一个本地文件中，来实时得到各个LED的开关情况），每次LED控制信息都会被保存在指定的记事本文件中。
（2）DS18B20温度获取：在浏览器中点击温度控制可以进入到一个页面，如果成功的话页面会一秒刷新一次，将时间和温度值动态的显示在页面上。同时将每次的时间和温度值保存在指定的记事本中，以便以后查看。
（3）蜂鸣器声音控制：在浏览器中点击蜂鸣器控制可以进入到一个页面，然后根据提示输入合适的值可以使蜂鸣器产生不同程度的响声。同时保存此时蜂鸣器的PWM的值到指定的记事本中。
系统设计流程框图如图3所示：
图3 系统总体流程框图

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，那么此软件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unix或linux下的，支持CGI的、适合于嵌入式系统的单任务的http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html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html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）linux驱动的编写
linux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图4下：
图4 系统软件流程图
3、实验内容

Html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、