【正文】 遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)訪問Internet，通過瀏覽器訪問嵌入式Web Server，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能家居設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控。B/S模式與傳統(tǒng)的C/S模式相比，具有使用簡(jiǎn)單，便于維護(hù)，擴(kuò)展性好，無需在客戶端安裝客戶端軟件等優(yōu)點(diǎn)，只需打開客戶端瀏覽器訪問即可。遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)如示意圖如下所示：遠(yuǎn)程監(jiān)控示意圖 server設(shè)計(jì)在嵌入式Linux系統(tǒng)下，主要有3個(gè)Web Server: Httpd、Td和BOA。Httpd是最簡(jiǎn)單的一個(gè)Web server，它的功能最弱，不支持認(rèn)證，不支持CGI(Common Gateway Interface，通用網(wǎng)關(guān)接口)。Td和BOA都支持認(rèn)證、CGI等，功能都比較全。這里我們選擇支持CGI的、非常適合于嵌入式系統(tǒng)的BOA Web Server。BOA是一個(gè)單任務(wù)的WEB服務(wù)器，源代碼開放、性能可靠、穩(wěn)定性好，特別適合應(yīng)用在嵌入式系統(tǒng)中。本設(shè)計(jì)需要一個(gè)支持CGI功能的Web Server以便支持動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)。BOA具有的功能特性滿足本設(shè)計(jì)的需要，故選用BOA作為Web Server，其工作流程如下圖所示：Web服務(wù)器Boa的工作流程圖選用BOA作為Web Server，可以方便地在嵌入式Linux操作系統(tǒng)上移植。在移植前，根據(jù)具體的情況先對(duì)BOA做配置及修改。，它由一些規(guī)則組成，用于配置BOA，指定監(jiān)聽端口，服務(wù)器名稱、CGI執(zhí)行文件路徑等。到目前為止，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)web頁(yè)面有4種技術(shù)可供選擇:CGI(c0InmonGatewayInterface)、ASP(Active Server Page)、(Active Server )、PHP(Personal Home Page)和JSP(Java server Page)。在嵌入式Linux下如果要實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)，只能采用CGI，因此目前嵌入式Linux還不支持ASP、PHP等動(dòng)態(tài)web頁(yè)面技術(shù)。CGI(Common Gateway Interface)提供web服務(wù)器一個(gè)執(zhí)行外部程序的通道，這種服務(wù)端技術(shù)使得瀏覽器和服務(wù)器之間具有交互性。CGI程序?qū)儆谝粋€(gè)外部程序，需要編譯成可執(zhí)行文件，以便在服務(wù)端運(yùn)行。瀏覽器將用戶輸入的數(shù)據(jù)送到Web服務(wù)器，Web服務(wù)器將數(shù)據(jù)使用STD取送給CGI程序，在執(zhí)行CGI程序后，最后使用STDOUT輸出HTML形式的結(jié)構(gòu)文件，經(jīng)Web服務(wù)器送回瀏覽器顯示給用戶。CGI程序可以用任何程序設(shè)計(jì)語言編寫，如Shell腳本語言、Perl、Fortran、Pascal、C語言等。但目前嵌入式Linux不支持Perl、Fortran等語言，而且用C語言編寫的CGI程序具有執(zhí)行速度快、安全性高，所以我們選擇用C來編寫CGI程序。CGI工作原理:CGI公共網(wǎng)關(guān)接口是在WEB服務(wù)器上定義了WEB客戶請(qǐng)求與應(yīng)答的一種方法。當(dāng)客戶端的用戶向WEB服務(wù)器發(fā)出HTTP請(qǐng)求(稱為CGI請(qǐng)求)，客戶向服務(wù)器的請(qǐng)求只要屬于CGI范圍，就啟動(dòng)WEB服務(wù)器的一個(gè)CGI程序。它的任務(wù)是把客戶的請(qǐng)求從環(huán)境變量和標(biāo)準(zhǔn)輸入Stdin中取出，并進(jìn)行相應(yīng)的加工處理。待處理結(jié)束后，由CGI程序通過標(biāo)準(zhǔn)輸出決定如何對(duì)客戶的請(qǐng)求做出應(yīng)答，將處理結(jié)果以HTML格式回送到客戶端瀏覽器。訪問一個(gè)CGI程序的完整過程如下:用戶要求瀏覽器訪問一個(gè)CGI程序資源(URL地址指向這CGI程序)。(1)瀏覽器與web服務(wù)器建立連接，發(fā)送HTTP請(qǐng)求。(2)Web服務(wù)器接收到HTTP請(qǐng)求，分析瀏覽器請(qǐng)求的資源，發(fā)現(xiàn)是一個(gè)CGI程序。(3)服務(wù)器將HTTP請(qǐng)求頭標(biāo)設(shè)置成環(huán)境變量，執(zhí)行CGI程序。(4)如果HTTP請(qǐng)求方法是POST，CGI程序從標(biāo)準(zhǔn)輸入讀取瀏覽器發(fā)送的數(shù)據(jù)內(nèi)容，如果HTTP請(qǐng)求方法是GET，CGI程序從環(huán)境變量QUERY_STRING中獲取瀏覽器發(fā)送的數(shù)據(jù)內(nèi)容。(5)CGI程序根據(jù)瀏覽器發(fā)送來的數(shù)據(jù)，進(jìn)行相應(yīng)處理，并將生成的結(jié)果輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出。(6)服務(wù)器在CCI程序的結(jié)果上附加狀態(tài)行和一些頭標(biāo)信息，然后將結(jié)果返回給瀏覽器。操作過程如下圖:訪問CGI程序過程圖系統(tǒng)在設(shè)計(jì)控制網(wǎng)頁(yè)的時(shí)候，響應(yīng)用戶設(shè)置一次家電狀態(tài)的操作，CGI程序必須使用webs Write函數(shù)將家電設(shè)置后的狀態(tài)值刷回到相應(yīng)的網(wǎng)頁(yè)中去。系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一個(gè)控制過程，用戶通過Internet在控制頁(yè)面上設(shè)置相應(yīng)的控制命令以及控制參數(shù)，然后交由特定的CGI處理程序處理后并發(fā)送到家居控制系統(tǒng)，最終由設(shè)備來完成用戶需求，如此完成整個(gè)的遠(yuǎn)程控制過程。CGI程序?qū)彝ブ械脑O(shè)備監(jiān)控是通過家居控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的，CGI程序?qū)⒂脩舻目刂泼钷D(zhuǎn)交給家居控制系統(tǒng)來完成。CGI程序與家居控制系統(tǒng)之間的通信是進(jìn)程間的通信，對(duì)用戶的響應(yīng)速度基本上不受響應(yīng)，響應(yīng)速度主要受設(shè)備自身的響應(yīng)時(shí)間的影響。6 系統(tǒng)功能測(cè)試智能家居信息平臺(tái)的所有硬件都設(shè)計(jì)了PCB版圖，均采用兩層板設(shè)計(jì)，元器件大部分采用表貼片器件封裝，在各模塊調(diào)試中附有它們各自的PCB版圖設(shè)計(jì)。整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)物圖如下圖所示，圖片左下角的大板為主控信息中心底板、左上角的大板為GSM模塊線路板、右上角的大板為ZigBee通信模塊線路板、右中間的大板為RFID射頻讀卡模塊線路板。主機(jī)實(shí)物圖主控信息中心調(diào)試比較簡(jiǎn)單，它主要提供了微處理器控制核心板、直流電源轉(zhuǎn)換模塊和一些接插件以及電源保護(hù)模塊。底板的調(diào)試主要針對(duì)電源模塊，主板底板由12V直流電源適配器供電。調(diào)試中首先檢查底板上12V轉(zhuǎn)5V電源的輸出，可通過指示燈觀察，第二個(gè)燈的亮滅指示5V電源工作情況。如果電源指示燈不亮，就需要檢查DCDC模塊，檢測(cè)其芯片是否發(fā)熱，輸出是否正常等。 主控信息中心調(diào)試步驟和問題解決主板是智能家居信息控制的核心，主機(jī)CPU和TFTLCD的控制都在這塊PCB上。主機(jī)主板硬件部分調(diào)試步驟和問題解決：（1）檢查CPU是否工作正常，可用示波器測(cè)量晶振震蕩頻率以及ALE信號(hào)，還需要檢測(cè)復(fù)位電路的工作情況。（2）TFTLCD液晶控制電路，將手指或觸摸筆點(diǎn)擊液晶屏的表面，然后用示波器觀察CPU的外部中斷引腳是否出現(xiàn)低電平。在調(diào)試中發(fā)現(xiàn)用手指觸摸液晶屏表面一次，中斷函數(shù)卻被頻繁執(zhí)行了數(shù)十次。分析可能是因?yàn)榇嬖诟蓴_信號(hào)的疊加造成的，于是在CPU外部中斷引腳入口加了濾波電容，外部中斷信號(hào)采集工作正常。（3）SRAM存儲(chǔ)模塊讀寫，調(diào)試中發(fā)現(xiàn)在SRAM數(shù)據(jù)讀寫有誤，如寫入0xFF，讀到為0xFE。通過寫入不同的數(shù)據(jù)對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)讀到數(shù)據(jù)的最低位始終為‘0’。初步判斷為CPU數(shù)據(jù)口最低位和SRAM的這一路信號(hào)線連接問題。針對(duì)該問題觀察實(shí)物，并通過萬用表測(cè)量這一路信號(hào)的電路連接情況，檢查出為CPU座管腳的虛焊問題，CPU的GPIO口和焊盤未充分接觸，將其重新焊好后，問題解決。 ZigBee通信功能調(diào)試ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)的調(diào)試難度較大，普通示波器也無法達(dá)到其工作頻段，、WIFI等，容易受到干擾。在調(diào)試過程中主要通過程序調(diào)試以及協(xié)議分析儀硬件調(diào)試。在程序調(diào)試中，為了得到必要的調(diào)試信息，在IAR中須進(jìn)行以下設(shè)置：首先設(shè)置正確的堆棧大小，保證調(diào)試信息能夠正常輸出，如下圖示：設(shè)置堆棧大小然后還需要設(shè)置正確的生成格式，使生成的二進(jìn)制文件包含調(diào)試信息。參考文獻(xiàn)1. 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