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1、第30卷第3期桂林理工大学学报Vol30No32010年8月JournalofGuilinUniversityofTechnologyAug2010文章编号:1674-9057(2010)03-0445-04数字家庭嵌入式WebServer系统软硬件设计杨祥,魏华,郭哲(桂林理工大学信息科学与工程学院,广西桂林541004)摘要:采用ARM9EJS处理器与嵌入式Linux操作系统,结合成熟的Java技术、MVC模式的Web技术,设计出一种新型的数字家庭嵌入式WebServer,使得人们可以通过Internet在任何时候、任意地点对家中的家电进行掌控
2、。该嵌入式WebServer构架先进,便于二次开发升级。关键词:数字家庭;嵌入式WebServer;嵌入式Linux;MVC设计模式中图分类号:TP303;TP393文献标志码:A当今社会步入了网络时代,家庭的数字化、网络化必然使整个家庭全部暴露在网络当中,另外各种家电有不同的使用功能,且不同家电生产厂商所用的接口也不一定完全相同,所以需要一个Web服务器对所有的家电进行管理、分类以及阻止非法入侵。传统的Web服务器造价高昂、能耗惊人、体积庞大,不适用于居家环境,而对家居环境来说,对于功耗和体积有着严格的要求。嵌入式技术其图1嵌入式家庭WebSe
3、rver系统结构框Fig1Systemblockdiagramofdigitalhome定义就是要求其能耗、体积都被控制在一定的范embeddedWebServer围内。所以把嵌入式技术与网络技术以及智能家居的思想相结合,使用嵌入式WebServer是一个列32位处理器,其内部资源丰富,外围接口电路[1-9]很好的选择。笔者针对当前嵌入式Web技术简单,拥有较高的性价比,极大地降低了系统开[6-7]落后于数字家庭主流微处理器的性能,且满足不发的复杂度,提高了开发效率。了数字家庭发展,开发成本高、扩展性差等问题,在嵌入式WebServer系统中其网络模块是最设计出一
4、种通用性强、开发周期短、扩充性好、为重要的,由于AT91SAM9260芯片内部已经集成安全性高的数字家庭嵌入式WebServer。了10/100MBaseT以太网MAC,所以硬件电路只需要在芯片外部加上物理层芯片DM9161以及一1硬件平台设计个网络隔离变压器HR911105即可。本文所设计的家庭嵌入式WebServer系统主除了网络控制部分外,红外通信模块作为与要由核心控制、电源、存储、Internet控制、红外通信/家用电器交互控制的接口也是必不可少的。该模传感器接口、USB通信等模块组成,系统结构框块要实现的功能包括红外遥控信号的接收与发射,图如图1所示。核心
5、控制模块采用AT91SAM9260即接收并存储(学习)原装遥控器的遥控编码,为主控制器,是由Atmel公司推出的ARM9EJS系向家用电器发射红外遥控信号。本系统选用了一收稿日期:2010-07-01基金项目:广西自然科学基金项目(桂科自067900);广西教育厅科研项目(200808LX273)作者简介:杨祥(1970),男,硕士,副教授,研究方向:嵌入式系统、计算机网络技术、数据库技术。引文格式:杨祥,魏华,郭哲.数字家庭嵌入式WebServer系统软硬件设计[J].桂林理工大学学报,2010,30(3):445-448.446桂林理工大学
6、学报2010年体化红外接收头KSM-603TM2,该接收头将红外接收管、前置放大、解调电路集成在同一基片上。红外遥控编码经KSM-603TM2解码、译码得到二进制编码并将其存储于Flash存储器中,当系统接收到用户的控制信号时,从存储器中调出相应的遥控编码,再将遥控编码(二进制脉冲码)调制在38kHz的载波上,经缓冲放大后送至红外发光二极管,转化为红外遥控信号发射出去,从而实[8]现对家用电器的控制操作。传感器接口模块为传感器提供连接接口,以实现对家庭环境的监测功能。本系统设计的传感器接口包括温度传感器接口、COMS图像传感器接图3W
7、ebServer总体系统结构Fig3SchematicWebServerventilationsystem口、人体传感器接口、烟雾传感器接口(图2)。除了传感器接口电路以外,本系统还提供了本文所设计的嵌入式家庭Web服务器首先利USB通信接口为家庭安防设备的操作提供了控制用嵌入式Linux操作系统的稳定性统一管理系统中接口。的硬件和软件,确保系统的正常与稳定,系统启动后gmf启动WebServer提供远端的网络服务端口和本地应用服务的连接。本地服务通过调用Linux系统的硬件接口服务来操控家中的电器和安防监控系统,这样使得客户可以远程控制家中的一