基于嵌入式web服务器的环境监测系统的设计与实现

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1、密级桂林电子科技大学硕士学位论文题目基于嵌入式WEB服务器的环境监测系统的设计与实现（英文）TheDesignandImplementationofEnvironmentalMonitoringSystemBasedonEmbeddedWEBServer研究生学号:112081304研究生姓名:谢志文指导教师姓名、职务:许睿、副教授申请学科门类:工学学科、专业:精密仪器及机械提交论文日期:2014年4月论文答辩日期:2014年6月摘要摘要随着我国经济飞速发展，环境问题越来越被人们所关注，许多地方经常出现环境污染问题，给人们生命财产带来了很大影响。嵌入

2、式技术和计算机通信技术高速发展，为开发基于互联网技术的远程环境监测设备提供技术保障，该设备可以实时监测城市环境，督促人们及时采取措施，保障自己身体健康不会受到影响或者减少影响，这具有重要的实用意义。本文主要通过在电子设备中嵌入WEB服务器来设计环境监测系统。基于TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）标准协议设计了WEB服务器；基于HTTP（Hypertexttransferprotocol）协议设计了B/S(Browser/Server)通信架构；基于HTML(HyperTextMar

3、k-upLanguage)标准设计了用户控制界面；这些为实现嵌入式WEB服务器提供了技术保障。系统通过浏览器将用户信息传递给监测设备，监测设备采集的温度数据，通过WEB服务器回传给浏览器，从而实现用户远程监控嵌入式系统。首先，硬件方面，本设计采用STM32F107处理器、DP83848网络芯片和H1102网络变压器作为系统硬件结构的核心，并设计了其它外围电路，包括电源电路、时钟电路、复位电路、串口转换电路和温度采集电路。基于STM32F107的MAC和网络控制芯片DP83848，实现了以太网网络通信。其次，软件方面，移植了μC/OS-II操作系统作为

4、软件开发平台，同时在μC/OS-II操作系统的基础上，基于计算机技术和嵌入式通信技术，以及嵌入式系统的特性，移植了轻量级TCP/IP协议栈LwIP（Light-weightInternetProtocol），实现了符合嵌入式处理器的简化TCP/IP协议栈。其中简化协议栈包括：地址解析协议、网际协议、网际控制报文协议、传输控制协议和超文本传输协议。然后，根据LwIP协议栈，构建能够满足嵌入式系统需要的WEB服务器。超文本传输协议HTTP和通用网关接口CGI（CommonGatewayInterface）是实现WEB服务器的关键。基于HTTP和CGI，完

5、成基于WEB服务器的环境监测系统的设计。最后，利用实现的环境监测系统对周围温度进行数据采集及处理，把数据发布到互联网上，并用浏览器访问该WEB服务器获得采集温度，以网页的形式显示给用户。测试结果表明，嵌入式WEB服务器通过浏览器能够和远程环境监测系统进行数据传输与通信。该环境监控系统具有成本低、稳定性好和操作简单等特点，具有很广泛的应用前景。关键词：环境监测；STM32F107；TCP/IP；WEB服务器；浏览器；IAbstractAbstractWiththerapiddevelopmentofChina'seconomy,theenvironme

6、ntalproblemshadbeenpaidmoreandmoreattentioninmanyplaces.Astheproblemofenvironmentalpollutionappearinghereandthere,ithadbroughtagreateffectonpeople'slifeandproperty.Inrecentyears,withtherapiddevelopmentofembeddedtechnologyandcomputercommunicationtechnology,theremotemonitoringsys

7、tembasedonnetworktechnologyhadbeendeveloped,whichcouldmonitorthesituationofcityenvironmentinrealtime,onthesametheremotemonitoringsystemcouldurgepeopletotakeeffectivemeasurestoprotectthemselves.Inthispaper,theenvironmentalmonitoringsystemhadbeendesignedbaseonembeddedWEBserver.th

8、ewebserverhadbeendesignedbasedontheTCP/IP(Transmission