基于嵌入式Web服務器的智能家居主控制系統
HTTP協議工作原理:數據包經過網絡傳送到DM9000AEP的以太網控制器后,經系統內部控制器的TCP/IP堆棧對數據包進行解析,然后對其打包或解包,但這些數據包還必須經Web服務器處理。
3.2 Web服務器設計
HTTPD服務器的工作流程如圖5所示。系統采用HTTPD多線程并發服務器結構的設計思想,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://cqxgywz.com/article/152404.htm

圖5中,HTTPD服務器由main()函數開始,首先配置文件,設置用戶ID函數和組ID函數,通過getopt(argc,argv,s:f:p:u:g:)函數獲取配置選項,讀取配置。其中:s為standalone服務器運行方式;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.服務器運行方式上,如果是則運行standalone_main()函數,如果不是則訪問process request()函數。
如果服務器工作在standalone模式中,依據圖5的工作流程,首先客戶端與服務器建立鏈接,建立socket套接字。監聽鏈接,設置uid和gid,如果服務器沒接收到請求信息,繼續監聽;如果接收到請求信息,則創建子線程。子線程調用process_request()處理客戶端請求,服務器繼續監聽鏈接,如果客戶端請求信息,再創建子線程,調用process_request()處理客戶端請求,如此多線程并發處理客戶端請求。
在process_request()函數中,首先初始化當前時間,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個函數對HTIP請求消息的URL字段進行解析,依據宏LDGGING決定是否打開日志。最后調用send_note()發送請求的文件給客戶端。
3.3 Web服務器通信方案設計
在WINCE系統上開發Web服務器,并通過Web服務器與串口設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。系統則采用該種方案。
CSP方案就是將C語言編寫的網絡和串口通信程序嵌入到HTML當中,這也是嵌入式網絡開發常用的方案。具體流程如下:
(1)在定制內核的過程中需要將HTTPD服務器添加到Platform builder中,遵守HTTP的請求-應答規則。
(2)編寫CSP通信程序,通過PC機訪問Windows CE的Web服務器,打開串口,執行串口控制或網絡通信。直接將C語言嵌入到HTML/XML等模板文件中。CSP文件中HTML界面如實驗結果所示。通信程序主要函數為建立鏈接函數SetupConnection()用于建立鏈接設置DCB初始參數;打開串口函數open_serial()判斷是否打開設備串口、設置超時數值、緩沖區大小、創建監視線程等;讀數據命令read_respond()用于異步讀取緩沖區數據并顯示;發送命令send command()用于給設備指令。控制指令powcontrol_command()用于控制電源開關;微調函數adjcontrol_command()用于小幅調節設備功能,如光線明暗,溫度高低等;串口監控API函數WINAPICommWatchProc()用于串口緩沖區監控等。
(3)編寫好CSP通信文件后,用eyBuild開發包提供的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系統的\windows\www\文件夾下面,連接PC機便可從PC機訪問Windows CE系統,進而了解傳感器信號,控制家電。
該系統使用的數據庫為SQLite。SQLite數據庫存放家電的基本信息、參數值、狀態信息以及傳感器當前狀態等,這些信息不但反映各種參數的歷史狀態,而且也是管理、決策的重要信息來源。
4 實驗結果
經過一段時間的開發與研究,該智能家居系統能夠完成簡單的指令與數據通信,并可將可控家電的信息保存在SQLite數據庫中。
5 結束語
利用S3C2440定制Windows CE系統實現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,HTTP協議和CSP等技術。該系統可采用遵循802.11的遠程無線來控制家電系統。










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