嵌入式实验大报告.docx

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, 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 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 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 的,这种设备可以在世界的任何一个地方,只要它连入 就能控制它,非常的方便。随着 技术和嵌入技术的高速发展,基于 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 网中,在世界的任何一个地方可以通过网络 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 硬件资源本次课程实验采用的硬件平台友善公司的 MINI 2440 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 Samsung 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。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 软件总体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 H tml 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、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