基于Cortex-M3的嵌入式WEB服務(wù)器監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著芯片的集成度大幅提高，嵌入式芯片技術(shù)被廣泛用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、商業(yè)、軍事等各個領(lǐng)域。并且隨著Internet網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及，各種嵌入式產(chǎn)品接入網(wǎng)絡(luò)，共享網(wǎng)絡(luò)資源，進(jìn)行遠(yuǎn)程測量控制，使信息快速地從特定的嵌入式產(chǎn)品傳遞到網(wǎng)絡(luò)的另一端變得越來越重要。因此嵌入式WEB技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，它是一種將嵌入式技術(shù)和Internet網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的技術(shù)，用戶可以通過瀏覽器對遠(yuǎn)程設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，搭建嵌入式WEB平臺是監(jiān)控領(lǐng)域的重點研究方向之一。
　　 在實現(xiàn)

2、嵌入式WEB服務(wù)器的過程中也存在很多問題。一是在一些工業(yè)控制組網(wǎng)設(shè)備中，常使用CAN、RS232、RS485等總線來進(jìn)行設(shè)備間的通信，這種方法的通信距離很短，不能適應(yīng)產(chǎn)品的升級換代，而且也沒有使設(shè)備并入日益普及的Internet網(wǎng)絡(luò)中;二是一些連入Internet的嵌入式設(shè)備使用ARM11、ARM9和DSP芯片，大幅增加了設(shè)備成本，而且經(jīng)過移植裁剪的操作系統(tǒng)往往是定制的，程序運(yùn)行龐大，占用內(nèi)存多，系統(tǒng)穩(wěn)定性不高，功能不易拓展。因此本文基

3、于以上幾點，采用ARM處理器Cortex-M3作為嵌入式處理器，實現(xiàn)將嵌入式設(shè)備連入Internet互聯(lián)網(wǎng)。
　　 本文綜合考慮了嵌入式WEB服務(wù)器的發(fā)展現(xiàn)狀，以及Cortex-M3處理器低成本、低功耗、處理速度快、性能優(yōu)越、結(jié)構(gòu)簡單、開發(fā)周期短、適用于無線設(shè)備和嵌入式場合等特點，構(gòu)建了基于STM32系列ARM微控制器Cortex-M3的嵌入式WEB網(wǎng)絡(luò)硬件平臺，并在微控制器中運(yùn)行LWIP協(xié)議棧，設(shè)計相應(yīng)的應(yīng)用層程序，解決了無操

4、作系統(tǒng)情況下網(wǎng)絡(luò)通信問題。
　　 首先，對于系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集模塊，分析了攝像頭的數(shù)據(jù)輸出形式，并用STM32微控制器配置攝像頭輸出YUV類型數(shù)據(jù)。
　　 其次，對于系統(tǒng)的自動聚焦模塊，在微控制器端使用DMA功能進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收儲存，使用聚焦評價函數(shù)對儲存的一幀YUV圖像進(jìn)行清晰度判別，并通過極點算法控制電機(jī)調(diào)整鏡頭位置，進(jìn)行圖像的自動聚焦得到清晰圖像。
　　 最后，對于系統(tǒng)的輸出模塊，用STM32配置攝像頭輸出RGB

5、類型數(shù)據(jù)，并將接收的數(shù)據(jù)儲存在HTTP協(xié)議的數(shù)據(jù)塊中，等待傳輸，當(dāng)有終端進(jìn)行連接時，STM32通過LWIP協(xié)議棧的應(yīng)用層協(xié)議HTTP將數(shù)據(jù)傳送給終端監(jiān)視器，實現(xiàn)監(jiān)控功能。
　　 最后在基于STM32F107VCT6微控制器的ARM開發(fā)板上對服務(wù)器進(jìn)行測試。結(jié)果證明，用戶可以通過瀏覽器使用專有IP地址訪問嵌入式WEB設(shè)備，實時監(jiān)控指定區(qū)域。因此本文提出的嵌入式WEB服務(wù)器實現(xiàn)了低端嵌入式設(shè)備要求的低成本，低功耗，并且在無操作系統(tǒng)的