【導(dǎo)讀】快,智能家居、遠(yuǎn)程控制倉儲等都已經(jīng)漸漸的融入人們的日常生活中。了一個大眾化的問題。本系統(tǒng)是通過嵌入式技術(shù),實現(xiàn)了對倉庫環(huán)境的監(jiān)測和管理方面的智能化,倉庫管理系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和訪問工作。

　　

【正文】 片內(nèi)資源 ,如圖 我們可以得出 ,這款zigbee 模塊是可裁剪的 ,因而可以用于不同的場合 ,有了更廣闊的應(yīng)用平臺。它擁有一個高速 DMA,運(yùn)行時能夠極大的減輕 MCU的處理計算壓力 ,并且同時提高數(shù)據(jù)的傳輸速度。它還擁有 I2S 接口、串行通信接口、 22 個 GPIO 接口、時鐘等片上資源 ,這為 ZigBee 的模塊提供了硬件的基礎(chǔ)。 圖 基于 ARM 架構(gòu)的單片機(jī)開發(fā)智能倉儲系統(tǒng)中的傳感采集單元 23 5. ZigBee模塊原理圖 如圖 圖 基于 ARM 架構(gòu)的單片機(jī)開發(fā)智能倉儲系統(tǒng)中的傳感采集單元 24 第四章 系統(tǒng)移植和環(huán)境的搭建 本章主要介紹關(guān)于作者所負(fù)責(zé)的 M0 的系統(tǒng)移植和環(huán)境搭建 ,A9 的環(huán)境搭建由于篇幅所限 ,在此不多做介紹。 BOA Web 服務(wù)器移植 BOA 是一款非常小巧的 Web 服務(wù)器 ,源代碼開放、性能優(yōu)秀、支持 CGI 通用網(wǎng)關(guān)接口技術(shù) ,特別適合應(yīng)用在嵌入式系統(tǒng)中。 BOA 服務(wù)器主要功能是在互聯(lián)嵌入式設(shè)備之間進(jìn)行信息交互 ,達(dá)到通過網(wǎng)絡(luò)對嵌入式設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控 ,并將反饋信息自動上傳給主控設(shè)備的目的。它是基于 HTTP 超文本傳輸協(xié)議的 ,Web 網(wǎng)頁是Web 服務(wù)最基本的傳輸單元。嵌入式 Web 服務(wù)的工作基于客戶機(jī) /服務(wù)器計算模型 ,由 Web 瀏覽器 (客戶機(jī) )和 Web 服務(wù)器 (服務(wù)器 )構(gòu)成 ,也即著名的 B/S 結(jié)構(gòu)。運(yùn)行于客戶端的瀏覽器首先要與嵌入式 Web 服務(wù)器 BOA 端建立連接 ,打開一個套接字虛擬文件 ,此文件建立標(biāo)志著 SOCKET 連接建立成功然后客戶端瀏覽器通過套接字 SOCKET 以 GET 或者 POST 參數(shù)傳遞方式向 Web 服務(wù)器提交請求 ,Web瀏覽器提交請求后 ,通過 HTTP 協(xié)議傳送給 Web 服務(wù)器。 Web 服務(wù)器接到請求后 ,根據(jù)請求的不同進(jìn)行事務(wù)處理 ,返回 HTML文件或者通過 CGI調(diào)用外部應(yīng)用程序 ,返回處理結(jié)果 。服務(wù)器通過 CGI 與外部應(yīng)用程序和腳本之間進(jìn)行交互 ,根據(jù)客戶端瀏覽器在請求時所采用的方法 ,服務(wù)器會搜集客戶所提供的信息 ,并將該部分信息發(fā)送給指定的 CGI 擴(kuò)展程序 ,CGI 擴(kuò)展程序進(jìn)行信息處理并將結(jié)果返回給服務(wù)器 ,然后服務(wù)器對信息進(jìn)行分析 ,并將結(jié)果發(fā)送回客戶端在瀏覽器上顯示出來。 BOA Web 服務(wù)器移植操作流程：如圖 圖 基于 ARM 架構(gòu)的單片機(jī)開發(fā)智能倉儲系統(tǒng)中的傳感采集單元 25 BOA 服務(wù)器測試流程： 運(yùn)行 BOA：在開發(fā)板上運(yùn)行 ./boa,界面如下就說明已經(jīng)移植成功了： CGI:通用網(wǎng)關(guān)接口 CGI 是一段程序 ,它運(yùn)行在 Server 上 ,提供同客戶端 Html 頁面的接口 ,CGI 程序被用來解釋處理來自表單的輸入信息 ,并在服務(wù)器產(chǎn)生相應(yīng)的處理 ,或?qū)⑾鄳?yīng)的信息反饋給瀏覽器 . 在這次項目中 ,CGI 程序處理頁面請求分別有： ,查詢數(shù)據(jù)庫里的用戶信息是否匹配 ,用戶可以在頁面輸入要拍照的張數(shù) 發(fā)送或接受的一系列的控制信號 SQLite移植 SQLite,是一款輕型的數(shù)據(jù)庫 ,它的設(shè)計目標(biāo)是 嵌入式 的 ,而且目前已經(jīng)在很多 嵌入式產(chǎn)品 中使用了它 ,它占用資源非常的低 ,在 嵌入式設(shè)備 中 ,可能只需要幾百 K 的內(nèi)存就夠了。此項目中我們用 SQLite 來管理從 M0 端接收的數(shù)據(jù) ,將檢測到的倉庫信息存儲起來。 SQLite 移植操作流程：如圖 圖 基于 ARM 架構(gòu)的單片機(jī)開發(fā)智能倉儲系統(tǒng)中的傳感采集單元 26 環(huán)境的搭建 本小節(jié)介紹 FS_11C14 平臺開發(fā)所需要的工具軟件及其安裝說明 1. RealView MDK RealView MDK 全稱為 RealView MDK 開發(fā)套件 ,該套件的產(chǎn)品模塊包括 IDE、啟動代碼生成向?qū)?、設(shè)備模擬器、性能分析器 、 RealView 編譯器、 MicroLib、 RealView Realtime Library 實時庫。 安裝過程：找到 Keil RealView MDK 安裝軟件 ,然后雙擊 ,會出現(xiàn)如下 圖 所示的界面。 選擇好安裝路徑后 ,然后執(zhí)行下一步 ,即可完成對軟件的安裝。 圖 安裝 RealView MDK 時還需要 CoMDKPlugin 應(yīng)用程序。為了安裝 Keil 連接 CoLink 的插件 (注意安裝路徑與 Keil 路徑相同，安裝此應(yīng)用是為了協(xié)調(diào) Keil的燒寫 )。 2. CooCox CoLinkEx CooCox CoLinkEx 是一款支持 SW 調(diào)試的仿真器 ,它可以調(diào)試 ARM Cortex M3 和 CortexM0 設(shè)備。 CoLinkEx 直接支持 CoIDE 和 CoFlash,并與 Keil Realview MDK,IAR Embedded Workbench 無縫集成。 特征： ? 支持 Cortex M0 和 Cortex M3 設(shè)備 ? 支持 SW 調(diào)試 ? 支持 JTAG 調(diào)試 基于 ARM 架構(gòu)的單片機(jī)開發(fā)智能倉儲系統(tǒng)中的傳感采集單元 27 ? 支持 CoFlash， CoIDE， MDK 和 IAR 3. USB的驅(qū)動 為了方便程序的下載，在 FS11C14 開發(fā)板上，使用 CoLink 仿真器來完成程序的下載功能。在使用器件之前需要安裝驅(qū)動程序，否則在直接使用 CoLink 仿真器進(jìn)行程序的下載時會提示無法識別并且無法完成所要的功能。執(zhí)行 ColinkExUsbDriver 應(yīng)用程序 ,安裝 如圖 。插上 ColinkEx 就會檢測到你的硬件。 圖 4. IAR Embedded Workbench 的安裝 嵌入式 IAR Embedded Workbench 適用于大量 8 位、 16 位以 及 32 位的微處理器和微控制器，使用戶在開發(fā)新的項目時也能在所熟悉的開發(fā)環(huán)境中進(jìn)行。它為用戶提供一個易學(xué)和具有最大量代碼繼承能力的開發(fā)環(huán)境，以及對大多數(shù)和特殊目標(biāo)的支持。嵌入式 IAR Embedded Workbench 有效提高用戶的工作效率，通過 IAR 工具，用戶可以大大節(jié)省工作時間。我們稱這個理念為： “不同架構(gòu)，同一解決方案 ”。 正因為如此，所以我們選擇了這個軟件，不僅僅是因為他的廣泛性和通用性，更是因為他的獨(dú)特。 嵌入式 IAR Embedded Workbench IDE 提供一個框架，任何可用 的工具都可以完整地嵌入其中，這些工具包括： ? 高度優(yōu)化的 IAR AVR C/C++編譯器 基于 ARM 架構(gòu)的單片機(jī)開發(fā)智能倉儲系統(tǒng)中的傳感采集單元 28 ? AVR IAR 匯編器 ? 通用 IAR XLINK Linker ? IAR XAR 庫創(chuàng)建器和 IAR XLIB Librarian ? 一個強(qiáng)大的編輯器 ? 一個工程管理器 ? TM IAR CSPY 調(diào)試器 ? 一個具有世界先進(jìn)水平的高級語言調(diào)試器 5. Texas Instruments ZigBee 工具 Texas Instruments ZigBee 工具里面有 ZigBee協(xié)議和 ZSensor Monitor 軟件，其中 ZigBee 是由高層應(yīng)用，安全層，網(wǎng)絡(luò)層，物理層和介質(zhì)訪問層組成的協(xié)議棧。其中 ZigBee 聯(lián)盟制訂了網(wǎng)絡(luò)層，安全層和應(yīng)用接口。安全層是用來實現(xiàn)存取功能，密鑰的管理，通過向用戶提供應(yīng)用軟件接口，里面有應(yīng)用子層支持，ZigBee 設(shè)備的對象等，從而實現(xiàn)應(yīng)用的設(shè)備管理，用于本次的項目。 ZSensor 軟件共有兩個功能，有 ZHCC2530ZDK 的組合之后就可以有高效的效率。它是通過 ZigBee 的無線傳輸完成的，首先是溫度傳感器收集數(shù)據(jù)，然后發(fā)送給路由器再匯聚，再由 UART 轉(zhuǎn) USB 接口的傳輸，可以將信息顯示在 PC 機(jī)上 。綜上所述，實現(xiàn)對信息的加工與處理。 Magic Flash Magic 是基于 NXP 微處理器芯片的 PC 機(jī)編程工具，它使用串口或者以太網(wǎng)協(xié)議與目標(biāo)硬件相連接。 基于 ARM 架構(gòu)的單片機(jī)開發(fā)智能倉儲系統(tǒng)中的傳感采集單元 29 總 結(jié) 本文在分析國內(nèi)外倉儲管理系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀以及國外先進(jìn)的倉儲管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，結(jié)合本論文研發(fā)項目，設(shè)計了以基于 A9 的 Exynos4412 開發(fā)板和基于 CortexM0 的 LPC11C14 數(shù)據(jù)采集終端為硬件開發(fā)平臺，以 Ubuntu 系統(tǒng)為軟件開發(fā)環(huán)境，以無線 通信技術(shù) ZigBee 為橋梁的物聯(lián)網(wǎng)智能倉儲管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)在保證倉儲數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以后可以升級的前提下基本滿足倉儲管理員對倉儲的遠(yuǎn)程監(jiān)控和智能化管理等功能要求。與其他傳統(tǒng)倉儲管理系統(tǒng)相比，具有高性能、低功耗、低成本等優(yōu)勢。 文章主要介紹了對于 M0 的傳感器的介紹和采集的信息的處理，對于信息的采集后的如何打包并發(fā)送給 ZigBee 的， ZigBee 是如何發(fā)送給 A9 的。 物聯(lián)網(wǎng)智能倉儲管理系統(tǒng)項目工作基本完成，整個系統(tǒng)運(yùn)行正常、穩(wěn)定。由于本系統(tǒng)太過龐大，本文只是介紹了個人所負(fù)責(zé)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)。 基于 ARM 架構(gòu)的單片機(jī)開發(fā)智能倉儲系統(tǒng)中的傳感采集單元 30 該系統(tǒng)經(jīng)過 多次測試，表現(xiàn)良好、穩(wěn)定，使用起來也方便高效。由于客觀條件的限制，本文還有很多方面有待進(jìn)一步的探索、改進(jìn)和深化。由于篇幅限制，本文只對于 M0 的數(shù)據(jù)采集進(jìn)行介紹，省略了對于 A9 上的線程處理介紹和 PC 機(jī) 的HTML 的編程。 致 謝 在此論文結(jié)束之時，四年的大學(xué)算是結(jié)束了，回首四年的點點滴滴，內(nèi)心充滿別樣的感情，不知道是什么感覺。 首先，我要感謝我尊敬的 導(dǎo)師汪辰 。本文是在 他 的悉心關(guān)懷和指導(dǎo)下完成的。在這 四個月 的學(xué)習(xí)期間，導(dǎo)師敏銳的洞察力，淵博的知識，豐富的創(chuàng)造性以及踏實的工作態(tài)度使我受益 匪淺，讓我在學(xué)習(xí)中不斷有新的體會，受到新的啟發(fā)。導(dǎo)師平易近人、嚴(yán)于律己，對事業(yè)有一顆執(zhí)著的熱心，讓我深受感動。在生活中，導(dǎo)師對我影響也很大，教育我為人處事的道理，這些在我以后的工作中會有很大的幫助。在此，向培育我教導(dǎo)我的導(dǎo)師 汪辰 致以最衷心的感謝。 我還要感謝大學(xué)四年陪伴我一起成長的同學(xué)們，你們每個人的踏實上進(jìn)也成為我學(xué)習(xí)中的動力，感謝你們在學(xué)習(xí)和生活中給我寶貴的建議。感謝和我同住一 基于 ARM 架構(gòu)的單片機(jī)開發(fā)智能倉儲系統(tǒng)中的傳感采集單元 31 個宿舍的舍友們，和你們在一起生活的日子里，給我留下了許多美好珍貴的回憶。感謝幫助、關(guān)心、指導(dǎo)、和支持過我的所有朋友和同學(xué)。 最后 ，我要感謝我的家人，在我的求學(xué)生涯中，我的家人為我付出了無數(shù)的汗水，正是有了他們的鼓勵和關(guān)懷，我才能一直堅持自己的學(xué)業(yè)生涯。