【正文】 的遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計 16 再 執(zhí)行 pthread 這個程序，這時 ，后臺程序就已經(jīng)開始運行了 。 把 網(wǎng)頁文件放在 //目錄下 。 六、 應(yīng)用程序及 web 頁面程序的運行 把編譯生成的 .cgi 程序，以及 pthread 程序下載到板子上。 使用同樣的辦法，創(chuàng)建蜂鳴器的設(shè)備文件節(jié)點。 都放到一個目錄下，易于操作管理。 這時會生成 文件，并將其復(fù)制到 /var/ftp/目錄下，等待下載到板子上，用下載數(shù)據(jù)庫的辦法，下載 .ko 文件到開發(fā)板上。 在 文件目錄下，執(zhí)行 make zImage，如果沒有錯誤，則可以進行下一步，這時會在 ，此鏡像可以下載到開發(fā)板上運行。 新建一個 Makefile 文件，用 vi打開，在里面寫上 obj:=。把 sqlite3 放在 /usr/bin/目錄下，把 放在板子上的 /usr/lib/目錄下 ,并在該目錄下執(zhí)行 ： ln – s ln – s 生 成 一 個 鏈 接 文 件 到現(xiàn)在板子上已經(jīng)有了 sqlite3 數(shù)據(jù)庫了，即移植數(shù)據(jù)庫完成了。 在開發(fā)板上的終端創(chuàng)建目錄 /project/進入并執(zhí)行 ： ftp +PC 機的 linux 的 ip 地址， 輸入 anonymous(表示匿名登錄 )回車， 再輸入回車（不需要密碼） 。 （ 4） cp /usr/local/sqlite3/bin/sqlite3 /var/ftp/這樣把 sqlite3 復(fù)制到 /var/ftp/目錄下去，等待向板子上下載 。 （ 2） service iptables stop 關(guān)閉防火墻 。 在 linux 系統(tǒng)中進入 root 用戶使用命令 。 使用 tar – zxvf 命令解壓，生成 文件夾，進入 root 用戶并進入解壓出來的文件夾執(zhí)行命令 ./configure host=armlinux perfix=/usr/local/sqlite3 make 基于 ARM 的遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計 14 make install 此時嵌入式版本的 sqllite3 數(shù)據(jù)庫安裝完畢了 。 重啟 linux 系統(tǒng)，此時交叉編譯器安裝完畢。 并使用 cp – rf 命令把 文件夾及內(nèi)的所有內(nèi)容復(fù)制到 /usr/local/arm/目錄下。 進入文件夾 opt/FriendlyARM/toolschain/會看到 文件夾 。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 3 開發(fā)流程 開發(fā)環(huán)境： （ 1） 本次開發(fā)環(huán)境為 fedora9 （ 2） 編譯器為 armlinuxgcc （ 3） 開發(fā)板為 arm116410 開發(fā)板 （ 4） 溫度傳感器為 DS18B20 工具安裝： 一、 安裝交叉編譯器 把 復(fù)制到 fedora9 中去 。傳感器如果測量的值恢復(fù)正常的話，就會關(guān)閉蜂鳴器，不然會一直響鈴報警。在 DS18B20 出廠時該位被設(shè)置為 0，用戶不要去改動。 圖 27： DS18B20 溫度數(shù)據(jù)表 基于 ARM 的遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計 12 （ 3） DS18B20 溫度傳感器的存儲器 DS18B20 溫度傳感器的內(nèi)部存儲器包括一個高速暫存 RAM和一個非易失性的可電擦除的 EEPRAM,后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器 TH、 TL 和結(jié)構(gòu)寄存器。 圖 26： DS18B20 溫度值格式表 這是 12 位轉(zhuǎn)化后得到的 12 位數(shù)據(jù)，存儲在 18B20 的兩個 8 比特的 RAM 中，二進制中的前面 5 位是符號位，如果測得的溫度大于 0，這 5 位為 0，只要將測到的數(shù)值乘于 即可得到實際溫度；如果 溫度小于 0，這 5 位為 1，測到的數(shù)值需要取反加 1 再乘于 即可得到實際溫度。光刻 ROM 的作用是使每一個 DS18B20 都各不相同，這樣就可以實現(xiàn)一根總線上掛接多個 DS18B20 的目的。 LSB 置位 /清除 加 1 圖 25： DS18B20 測溫原理框圖 DS18B20 有 4 個主要的數(shù)據(jù)部件： （ 1）光刻 ROM 中的 64 位序列號是出廠前被光刻好的，它可以看作是該 DS18B20 的地址序列碼。計數(shù)器 1 對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法計數(shù)，當(dāng)計數(shù)器 1 的預(yù)置值減到 0 時，溫度寄存器的值將加 1，計數(shù)器 1 的預(yù)置將重新被裝入，計數(shù)器 1 重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生 的脈沖信號進行計數(shù)，如此循環(huán)直到計數(shù)器 2 計數(shù)到 0 時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度。高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為計數(shù)器 2 的脈沖輸入。 DS18B20 測溫原理如基于 ARM 的遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計 10 圖 3 所示。 DS18B20 的外形及管腳排列如下圖 :： 圖 23： DS18B20 外型及引腳排列 DS18B20 引腳定義： （ 1） DQ 為數(shù)字信號輸入 /輸出端 ； （ 2） GND 為電源地； （ 3） VDD 為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時接地）。使你可以充分發(fā)揮 “一線總線 ”的優(yōu)點。一線總線獨特而且經(jīng)濟的特點，使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念。 傳感器介紹 美國 Dallas 半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器 DS1820 是世界上第一片支持 一線總線 接口的溫度傳感器，在其內(nèi)部使用了在板（ ONB0ARD）專利技術(shù)。 該產(chǎn) 品適用于冷凍庫，糧倉，儲罐，電訊機房，電力機房，電纜線槽等測 溫 控制領(lǐng)域 ； 軸瓦，缸體，紡機，空調(diào)，等狹小空間工業(yè)設(shè)備測溫和控制 ； 汽車空調(diào)、冰箱、冷柜、以及中低溫干燥箱等 ； 供熱 /制冷管道熱量計量，中央空調(diào)分戶熱能計量和工業(yè)領(lǐng)域測溫和控制 。 （ 9） 標(biāo)準(zhǔn)安裝螺紋 M10X1, , G1/2” 任選 。 （ 7） 不銹鋼保護管直徑 Φ6 。 （ 5） 在使用中不需要任何外圍元件 。 （ 3） 支持多點組網(wǎng)功能，多個 DS18B20 可以并聯(lián)在唯一的三線上，最多只能并聯(lián) 8個，實現(xiàn)多點測溫，如果數(shù)量過多，會使供電電源電壓過低，從而造成信號傳輸 的不穩(wěn)定。 技術(shù)性能： （ 1） 獨特的單線接口方式， DS18B20 在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊。 方案二： DS18B20 數(shù)字溫度傳感器接線方便，封裝成后可應(yīng)用于多種場合，如管基于 ARM 的遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計 8 測溫等各種非極限溫度場合。 銅電阻的溫度系數(shù)比鉑電阻大，價格低，也易于提純和加工；但其電阻率小，在腐蝕性介質(zhì)中使用穩(wěn)定性差。（ ℃ + |t|）， B級為177。主要根據(jù)應(yīng)用場合的不同而改變其外觀。缺點是價格貴，溫度系數(shù)小，受到磁場影響大，在還原介質(zhì)中易被玷污變脆。其主要的特點為精度高、測量范圍大、便于遠(yuǎn)距離測量。熱電阻是利用導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的特性制成的測溫元件。工業(yè)生產(chǎn)過程的自動化測量，幾乎主要依靠各種傳感器來檢測 生產(chǎn)過程中的各種參量，使設(shè)備和系統(tǒng)正常運行在最佳狀態(tài)，從而保證生產(chǎn)的高效率和高質(zhì)量。對于測量系統(tǒng)而言，如何準(zhǔn)確獲得被測信號是其核心任務(wù)；而對監(jiān)測系統(tǒng)來講，對被監(jiān)測對象狀態(tài)的測試和對監(jiān)測 條件 的監(jiān)察也是不可缺少的環(huán)節(jié)。該底板具有三 LCD 接口、 4 線電阻觸摸屏接口、 100M 標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)接口、標(biāo)準(zhǔn) DB9 五線串口、 Mini USB 接口、 USB Host 、 音頻輸入輸出口、標(biāo)準(zhǔn) TVOUT 接口、 SD 卡座、紅外接收等常用接口；另外還引出 4 路 TTL 串口，另 1 路 TVOUT、SDIO2 接口 (可接 SD WiFi)接口等；在板的還有蜂鳴器、 I2CEEPROM、備份電池、AD 可調(diào)電阻、 8 個中斷式按鍵等。下圖是本設(shè)計的框架圖： → 圖 21：框架圖 本設(shè)計的主要模塊有 18B20 驅(qū)動程序、蜂鳴器的驅(qū)動程序、應(yīng)用程序（含溫度采集、比較、入庫）、 WEB 頁面及 CGI 程序。 （ 5） 對基于 WEB 智能傳感器的遠(yuǎn)程監(jiān)測設(shè)計總結(jié)以及有待進一步解決的問題進行了展望。 （ 4） 闡述了軟件開發(fā)環(huán)境，對軟件開發(fā)中各模塊做了分析和敘述。 （ 2） 提出了基于 WEB 的智能傳感器的設(shè)計和方案，對設(shè)計思想和關(guān)鍵技術(shù)做了具體的分析。 我這次的畢業(yè)設(shè)計所做的基于 ARM 的遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測便是迎合現(xiàn)在這種網(wǎng)絡(luò)化的需求，使用嵌入式系統(tǒng)來實現(xiàn)傳感器的網(wǎng)絡(luò)化控制，可用于各種家電設(shè)備中，方便人們能通過 網(wǎng)絡(luò)上遠(yuǎn)程的計算機隨時對傳感器進行訪問。智能傳感器也順應(yīng)這發(fā)展趨勢 ， 在新需求的推動下，逐步與網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，出現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化的智能傳感器。 今天，以 Inter 為代表的的計算機網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展及相關(guān)技術(shù)的不斷進步，突破了傳統(tǒng)通信方式的時空限制和地域障礙，使大范圍內(nèi)的通信更加便捷。 （ 3）所有數(shù)據(jù)和表單 都在源程序中，升級和修改只需在源程序中進行。因此，基于 ARM 的遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測具有許多顯著的優(yōu)太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 點，研究此智能傳感器的意義綜合起來如下： （ 1） 該傳感器在嵌入式系統(tǒng)中建立 WEB 服務(wù)器，用戶只要安裝有瀏覽器，便可通過 Inter 監(jiān)視遠(yuǎn)程傳感器的溫度，無需安裝其他支撐軟件，便于推廣到 Inter廣域網(wǎng)絡(luò)，在保證網(wǎng)絡(luò)的情況下可以實現(xiàn)全球范圍的實時監(jiān)控。 高性能的 ARM 微處理器有強大的數(shù)據(jù)處理能力和網(wǎng)絡(luò)功能，研究基于 WEB 的智能傳感器便是對 ARM 的應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢做的一個很好的嘗試，我們在嵌入式系統(tǒng)中建立 WEB 服務(wù)器，使其能通過 WEB 服務(wù)器便能方便的查詢遠(yuǎn)程傳感器所采集的數(shù)據(jù)。這種人工測試方法費時費力、效率低，且測試的溫度 誤差大，隨機性大。為保證日常工作的順利進行，首要問題是加強倉庫內(nèi)溫度的 監(jiān)測工作。 防潮、防霉、防腐、防爆是倉庫日常工作的重要內(nèi)容，是衡量倉庫管理質(zhì)量的重要指標(biāo)。但由于 “ 單片機 ” 是典型的、獨立發(fā)展起來的嵌入式系統(tǒng)，從學(xué)科建設(shè)的角度出發(fā)，應(yīng)該把它統(tǒng)一成 “ 嵌入式系統(tǒng) ” 。因此，不少從事單片機應(yīng)用的人，不了解單片機與嵌入式系統(tǒng)的關(guān)系，在談到 “ 嵌入式系統(tǒng) ” 領(lǐng)域時，往往理解成計算機專業(yè)領(lǐng)域的，基于 32位嵌入式處理器，從事網(wǎng)絡(luò)、通信、多媒體等的應(yīng)用。 （ 3） 嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的高低端 由于嵌入式系統(tǒng)有過很長的一 段單片機的獨立發(fā)展道路，大多是基于 8位單片機，實現(xiàn)最底層的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，帶有明顯的電子系統(tǒng)設(shè)計模式特點。因此，客觀存在的兩種應(yīng)用模式會長期并存下去，在不同的領(lǐng)域中相互補充。 （ 2） 兩種應(yīng)用模式的并存與互補 由于嵌入式系統(tǒng)最大、最廣、最底層的應(yīng)用是傳統(tǒng)電子技術(shù)領(lǐng)域的智能化改造，因此，以通曉對象專業(yè)的電子技術(shù)隊伍為主，用最少的嵌入式系統(tǒng)軟、硬件開銷，以8位機為主，帶有濃重的電子系統(tǒng)設(shè)計色彩的電子系統(tǒng)應(yīng)用模式會長期存在下去。 雖然在單片機時代，計算機專業(yè)淡出了嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域，但隨著后 PC時代的到來，網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)得 以發(fā)展；同時，嵌入式系統(tǒng)軟、硬件技術(shù)有了很大的提升，為計算機專業(yè)人士介入嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開辟了廣闊天地。因此，電子技術(shù)應(yīng)用工程師以自己習(xí)慣性的電子技術(shù)應(yīng)用模式，從事單片機的應(yīng)用開發(fā)。 （ 1） 客觀存在的兩種應(yīng)用模式 嵌入式計算機系統(tǒng)起源于微型機時代，但很快就進入到獨立發(fā)展的單片機時代。然而，了解對象系統(tǒng)的控制要求，實現(xiàn)系統(tǒng)控制模式必須具備對象領(lǐng)域的專業(yè)知識。 嵌入式系統(tǒng)的兩種應(yīng)用模式 嵌入式系統(tǒng)的嵌入式應(yīng)用特點，決定了它的多學(xué)科交叉特點。嵌入式系統(tǒng)中的軟件，一般都固化在只讀存儲器中，而不是以磁盤為載體，可以隨意更換，所以嵌入式系統(tǒng)的生命周期也和嵌入式產(chǎn)品一樣長。 在軟件方面，要求代碼高質(zhì)量，高可靠性，要求程序編寫和編譯工具的質(zhì) 量要高，以減少程序二進制代碼程度，提高執(zhí)行效率，節(jié)省寶貴的存儲空間。 （ 2） 高效性，高可靠性： 嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件都必須高效率地設(shè)計，量體裁衣，去除冗余，力爭在同樣的成本下實現(xiàn)更強的性能，這樣才能在具體應(yīng)用的選擇面前更具有競爭力。 嵌入式系統(tǒng)主要由嵌入式處理器、相關(guān)支撐硬件、嵌入式操作系統(tǒng)及上層應(yīng)用軟件系統(tǒng)等組成，它是集軟硬件于一體的可獨立工作的系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)已由原先的單一的、非實時的控制系統(tǒng)發(fā)展成多元的、實時控制系統(tǒng)。目前大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)還孤立于 Inter 之外，但隨著 Inter 的發(fā)展以及 Inter 技術(shù)與信息家電、工業(yè)控制技術(shù)等結(jié)合日益密切，嵌入式設(shè)備與 Inter的結(jié)合將代表著嵌入式技術(shù)的真正未來。這一階段系統(tǒng)的主要特點是：基于 ARM 的遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計 2 嵌入式操作系統(tǒng)能運行于各種不同類型的微處理器上，兼容性好；操作系統(tǒng)內(nèi)核精小、效率高，并且具有高度的模塊化和擴展性；具備文件和目錄管理、設(shè)備支持、多任務(wù)、網(wǎng)絡(luò)支持、圖形窗口以及