3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

3.1 智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的軟件組成

智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)由設(shè)備驅(qū)動程序、嵌入式Linux 操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序構(gòu)成，如圖6所示。其中嵌入式Linux 操作系統(tǒng)采用2.6 版本的內(nèi)核。

Web 服務(wù)器使用Boa , 視頻服務(wù)器使用Servfox5 , 這是兩款Linux 下的開源軟件， 將源碼進(jìn)行適當(dāng)修改就可以移植到嵌入式系統(tǒng)中。

3.2 驅(qū)動程序的開發(fā)

用戶進(jìn)程是通過設(shè)備驅(qū)動文件控制硬件， 對設(shè)備文件的操作方式就是系統(tǒng)調(diào)用， 如open 、read 、write 、close等。編寫設(shè)備驅(qū)動程序的主要工作就是編寫子函數(shù)，并填充file_operations 結(jié)構(gòu)體的各個域。步進(jìn)電機(jī)、LED 和溫度傳感器DS18B20 都是通過通用I/O 控制的，做為字符型設(shè)備。USB 攝像頭屬于USB 設(shè)備。下面以步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動程序?yàn)槔f明Linux 驅(qū)動程序的開發(fā)過程，具體步驟如下：

（1 ） 編寫驅(qū)動程序源代碼， 將程序源文件motor.c , 添加到內(nèi)核的drivers/char 目錄下。

（2 ） 編輯drivers/char 目錄下的配置文件Kconfig,添加如下內(nèi)容：config MOTOR tristateMotor Driver

（3 ） 在char 目錄下打開Makefile , 添加obj -$ （CONFIG_MOTOR）+=motor.o

（4 ） 在內(nèi)核目錄下執(zhí)行make menuconfig 命令， 進(jìn)行內(nèi)核配置： 在Device Driver -Character Driver 下將MOTOR 選為M, 模塊方式， 退出保存設(shè)置。

（5 ） 執(zhí)行命令make modules , 編譯驅(qū)動模塊。在char目錄下產(chǎn)生motor.ko 的文件， 即所需的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動模塊。通過NFS 方式傳到開發(fā)板上。

（6） 加載驅(qū)動模塊， 執(zhí)行insmod motor.ko .

（7 ） 建立文件節(jié)點(diǎn)， 執(zhí)行mknod/dev/MOTOR_Driver c228 0 .

3.3 實(shí)現(xiàn)基于Web 的遠(yuǎn)程監(jiān)控

智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以通過Web 服務(wù)器為用戶提供簡潔， 美觀的操作界面。網(wǎng)絡(luò)控制部分包括登錄界面、用戶認(rèn)證、主界面、門窗控制、照明控制、溫度監(jiān)測及視頻監(jiān)控。

用戶認(rèn)證是通過CGI 程序?qū)崿F(xiàn)的。首先在登錄界面中使用HTML 語言添加表單：

form method=post action=/cgi-bin/logon.cgi>

用戶名：input type=text name=user>br>

密碼： input type = password name = pwd >br >

nbspnbspnbspinput type=submit value= 登錄> /form>

參數(shù)action 指明處理該表單的CGI 程序， 此表單所填的內(nèi)容會通過Web 服務(wù)器以name=value1pwd=value2的方式傳給logon.cgi 程序處理， 該程序?qū)τ脩裘兔艽a進(jìn)行認(rèn)證。用戶認(rèn)證界面如圖7 所示， 門窗控制界面如圖8 所示。使用表單在網(wǎng)頁中添加2 個按鈕， 分別控制門窗的打開和關(guān)閉。對應(yīng)的CGI 程序調(diào)用步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動程序， 控制電機(jī)轉(zhuǎn)動， 模擬門窗控制。