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基于PIC32的嵌入式Web服务器的物联网实现

导读: 计算机和网络技术的迅速发展,引发了控制领域深刻的技术革命。控制系统结构向网络化、开放性方向发展将是控制系统技术发展的主要潮流。过去大量的浩如烟海的8/16位单片机的嵌入式设备,如仪器仪表、数据采集和显示、过程控制、工业自动化、家庭自动化等的实时应用,已经到了享受网络方便的时候了。

  1前言

  计算机和网络技术的迅速发展,引发了控制领域深刻的技术革命。控制系统结构向网络化、开放性方向发展将是控制系统技术发展的主要潮流。过去大量的浩如烟海的8/16位单片机的嵌入式设备,如仪器仪表、数据采集和显示、过程控制、工业自动化、家庭自动化等的实时应用,已经到了享受网络方便的时候了。它们将成为Internet 的发展沃土,顺应“网络服务”向“网络应用”扩展的大潮。

  目前大多数嵌入式系统还处于单独应用的阶段,以单片机为核心,与一些控制设备配合实现一定的功能。如果嵌入式系统能够连接到Internet 这个信息流通渠道,则可以方便、低廉地将信息送到世界上任何一个地方,这将形成集管理与控制于一体的分布式网络系统。要做到这一点并不难,在电子技术、传感技术已经高度发达的今天,现场数据的取得,已经不是难事,温度、压力、湿度、速度、加速度、电流、电压这些数据只需要一个小小的嵌入式系统就可解决。另外,以太网(Ethernet)协议已经广泛地应用于各种计算机网络,基于以太网的嵌入式系统也正在不断向前发展。

  另一方面,随着网络的发展和用户对各种应用需求,现在各种各样的消费产品,例如,智能手机,数码相机等,都提供无线或是有线的国际互联网络的接入功能。各种应用都需要网络的接入来提供各种娱乐功能。同时随着物联网技术发展,对于各种设备的网络接入和访问将变得越来越普遍。而且现在流行的智能家居系统的实现也需要网络的接入来提供远程控制,,因此开发基于MCU的嵌入式Web服务器是非常有意义和挑战性的。

  2需求与功能分析

  系统目标

  最终目的是实现一个基于PIC32位单片机的可移植并且高度可配置嵌入式Web服务器。嵌入式Web服务器可用于现在流行的物联网的各个方面,例如,传感器网络监控,工业机器监控,小型Web服务器,远程信息交互等应用领域。

  主要功能

  实现一个嵌入式Web服务器,并且能够提供用户通过Internet 访问并控制相关外设。基本要求如下所示:

  1. 当上电或用户复位后所有PIC32 位单片机配置能够自动设置好,并正常工作;

  2. 网络连接通过板卡上的Ethernet 接口实现,并且相关的IP地址,子网掩码(Subnet mask),网关(Gateway)等网络配置能够通过DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)自动实现。

  3. HTML源文件存放在外部SD存储卡上,方便用户修改。而且通过USB接口来实现读写。

  4. 为了演示物联网技术的基本结构及其优势,提供相关外设(温湿度传感器及LED)供用户远程控制或操作。

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