基于嵌入式Web服務(wù)器的智能家居主控制系統(tǒng)
HTTP協(xié)議工作原理:數(shù)據(jù)包經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳送到DM9000AEP的以太網(wǎng)控制器后,經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)部控制器的TCP/IP堆棧對數(shù)據(jù)包進行解析,然后對其打包或解包,但這些數(shù)據(jù)包還必須經(jīng)Web服務(wù)器處理。
3.2 Web服務(wù)器設(shè)計
HTTPD服務(wù)器的工作流程如圖5所示。系統(tǒng)采用HTTPD多線程并發(fā)服務(wù)器結(jié)構(gòu)的設(shè)計思想,其工作特點是為每個客戶機請求分配一個線程,即服務(wù)器在同時處理多人請求。由每個線程處理客戶機的請求。在請求處理完畢后,子線程退出。服務(wù)器接收子線程的退出信號為其他的客戶機請求分配資源。本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/152404.htm
圖5中,HTTPD服務(wù)器由main()函數(shù)開始,首先配置文件,設(shè)置用戶ID函數(shù)和組ID函數(shù),通過getopt(argc,argv,s:f:p:u:g:)函數(shù)獲取配置選項,讀取配置。其中:s為standalone服務(wù)器運行方式;f為config_fie即配置文件;p為端口號,HTTPD默認端口號為80;u為用戶ID即uid;g為組ID,即gid。
然后判斷是否工作在standalone.服務(wù)器運行方式上,如果是則運行standalone_main()函數(shù),如果不是則訪問process request()函數(shù)。
如果服務(wù)器工作在standalone模式中,依據(jù)圖5的工作流程,首先客戶端與服務(wù)器建立鏈接,建立socket套接字。監(jiān)聽鏈接,設(shè)置uid和gid,如果服務(wù)器沒接收到請求信息,繼續(xù)監(jiān)聽;如果接收到請求信息,則創(chuàng)建子線程。子線程調(diào)用process_request()處理客戶端請求,服務(wù)器繼續(xù)監(jiān)聽鏈接,如果客戶端請求信息,再創(chuàng)建子線程,調(diào)用process_request()處理客戶端請求,如此多線程并發(fā)處理客戶端請求。
在process_request()函數(shù)中,首先初始化當(dāng)前時間,然后讀取并處理HTTP請求消息的方法Method字段,讀取HTTP請求消息的URL字段。主要通過strcpy_nocrlf(),getparents(),translate_name()這3個函數(shù)對HTIP請求消息的URL字段進行解析,依據(jù)宏LDGGING決定是否打開日志。最后調(diào)用send_note()發(fā)送請求的文件給客戶端。
3.3 Web服務(wù)器通信方案設(shè)計
在WINCE系統(tǒng)上開發(fā)Web服務(wù)器,并通過Web服務(wù)器與串口設(shè)備進行通信的方案有ASP方案、CSP方案和Socket方案。綜合比較,通用WINCE5.0系統(tǒng)不支持ASP控件;Socket主要是C/S方式的,需要安裝客戶端;而CSP方案在不要求美觀的情況下,無需安裝客戶端就可訪問系統(tǒng)。系統(tǒng)則采用該種方案。
CSP方案就是將C語言編寫的網(wǎng)絡(luò)和串口通信程序嵌入到HTML當(dāng)中,這也是嵌入式網(wǎng)絡(luò)開發(fā)常用的方案。具體流程如下:
(1)在定制內(nèi)核的過程中需要將HTTPD服務(wù)器添加到Platform builder中,遵守HTTP的請求-應(yīng)答規(guī)則。
(2)編寫CSP通信程序,通過PC機訪問Windows CE的Web服務(wù)器,打開串口,執(zhí)行串口控制或網(wǎng)絡(luò)通信。直接將C語言嵌入到HTML/XML等模板文件中。CSP文件中HTML界面如實驗結(jié)果所示。通信程序主要函數(shù)為建立鏈接函數(shù)SetupConnection()用于建立鏈接設(shè)置DCB初始參數(shù);打開串口函數(shù)open_serial()判斷是否打開設(shè)備串口、設(shè)置超時數(shù)值、緩沖區(qū)大小、創(chuàng)建監(jiān)視線程等;讀數(shù)據(jù)命令read_respond()用于異步讀取緩沖區(qū)數(shù)據(jù)并顯示;發(fā)送命令send command()用于給設(shè)備指令。控制指令powcontrol_command()用于控制電源開關(guān);微調(diào)函數(shù)adjcontrol_command()用于小幅調(diào)節(jié)設(shè)備功能,如光線明暗,溫度高低等;串口監(jiān)控API函數(shù)WINAPICommWatchProc()用于串口緩沖區(qū)監(jiān)控等。
(3)編寫好CSP通信文件后,用eyBuild開發(fā)包提供的CSP2BIN工具將CSP源文件生成C程序的源文件,再鏈接上eyBuild提供的CGI運行庫,在VC6.0中編譯就可生成在Windows CE平臺運行的CGI程序。該系統(tǒng)生成的CGI為Intelligenthome.cgi。
(4)將在\website\cgi-bin生成的Intelligenthome.cgi文件拷貝到Windows CE系統(tǒng)的\windows\www\文件夾下面,連接PC機便可從PC機訪問Windows CE系統(tǒng),進而了解傳感器信號,控制家電。
該系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)庫為SQLite。SQLite數(shù)據(jù)庫存放家電的基本信息、參數(shù)值、狀態(tài)信息以及傳感器當(dāng)前狀態(tài)等,這些信息不但反映各種參數(shù)的歷史狀態(tài),而且也是管理、決策的重要信息來源。
4 實驗結(jié)果
經(jīng)過一段時間的開發(fā)與研究,該智能家居系統(tǒng)能夠完成簡單的指令與數(shù)據(jù)通信,并可將可控家電的信息保存在SQLite數(shù)據(jù)庫中。
5 結(jié)束語
利用S3C2440定制Windows CE系統(tǒng)實現(xiàn)智能家居的簡單控制,綜合運用了電子電路,Windows CE嵌入式系統(tǒng),HTTP協(xié)議和CSP等技術(shù)。該系統(tǒng)可采用遵循802.11的遠程無線來控制家電系統(tǒng)。
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