江苏科技大学 嵌入式课程设计基于WEB的视频远程监控设计.docx

1、江苏科技大学 嵌入式课程设计 基于WEB的视频远程监控设计嵌入式课程设计实验报告书设计题目：远程网络视频监控系统设计专 业 通信工程 成 员 梅发同 0942826124 黄小青 0942826120 刘 阳 0942826122远程网络视频监控1 引 言嵌入式系统课程设计是本专业在学习完 C 语言、LINUX 操作系统、嵌入式系统原理与接口设计、嵌入式操作系统原理之后的专业课程设计，属于专业课内容。通过课程设计建立嵌入式系统主体环节，嵌入式系统的最小结构和系统应用设计基本技能，培养分析和解决一些简单的实际问题的能力，为今后毕业设计奠定基础。随着嵌入式技术的发展和高速宽带网络的普及, 利用网络

2、实现远程监控已为人们广泛接受, 嵌入式网络监控技术正是在此条件下逐步发展成熟起来的。 用户使用 Web 浏览器, 通过以太网远程访问内置 Web 服务器的监控摄像机, 不但可以实现对现场的远程视频监控, 而且可以向监控现场发送指令。 在整个系统的实现过程中, 嵌入式 Web 服务器起着十分重要的作用。本课题就是基于该项技术，最终编程实现通过网络控制下位机嵌入式控制器的电机启动和停止。1.1研究目的和意义1、通过嵌入式课程设计，熟练掌握 C 语言的编程方法。基于 WEB 的远程监控的实现，CGI 的编写和使用，将理论联系到实践中去，提高我们的动脑和动手的能力。2、通过基于 WEB 的嵌入式远程监

3、控系统的设计，掌握 S3C2410 实验箱,直流电机的工作原理，BOA 服务器的使用，CGI 的使用和简单程序的编写及调试方法，最终提高我们的动手实践能力。3、本课题的研究目的是用 BOA 服务器、CGI、IE 浏览器设计一个通过 IE 浏览器监控电机的系统，能够通过两个简单的按键对电机进行启动和停止的控制，并能够在 IE 浏览器上看到电机的当前状态。4、由于基于 WEB 的嵌入式远程监控系统将成为今后远程监控技术发展的主流方向，所以需要设计出简单实用，让人们更满意的产品。1.2 本设计任务和主要内容1基本要求本课题主要设计和研究基于WEB的嵌入式远程监控系统，要求在远程WEB上能看到本地监控

4、摄像头所采集的实时图像。2应解决的问题1）设计系统网络方案2）分析网络程序结构和应用程序的使用方法3）编程实现嵌入式系统服务器功能4）编程实现嵌入式系统联网功能2实验设备及工具：硬件：UP-NETARM2410-S嵌入式实验仪、PC机pentumn500以上、硬盘40G以上、内存大于256M，130万高清摄像头.。软件：PC机操作系统REDHAT LINUX 9.0 、MINICOM 、AMRLINUX开发环境。UP-NETARM2410-S嵌入式实验仪嵌入式Linux 开发平台简介Linux价格低廉、功能强大，可以运行在X86,Alpha,Sparc,MIPS,PPC,MOTOROLA，NE

5、C，ARM等硬件平台上，而且开放源代码，可以定制。我们所介绍的硬件平台是基于ARM体系结构，由北京博创兴业科技有限公司开发的UP-NetARM3000、UP-NetARM2410 系列以及UP-TECHPXA270 系列实验仪器。UP-NetARM3000 的CPU为ARM7TDMI内核的三星S3C44B0X01 芯片，由于没有MMU（内存管理单元）只能运行uClinux，UP-NetARM2410 系列的CPU为ARM920T内核的三星S3c2410 芯片，由于有MMU可以运行标准的ARM-LINUX内核。UP-TECHPXA270 系列实验仪器为Intel PXA ARM10 系列CPU。

6、通过这些硬件平台，我们可以学习嵌入式LINUX中的针对有MMU和无MMU的不同开发过程。UP-NetARM3000 和UP-TECHPXA270 系列产品及其相关资料可以访问博创公司的网站www.up-获得。本书以UP-NetARM2410 系列中的经典版UP-TECH S2410/P270 DVP为例，详细介绍嵌入式 Linux的开发过程3实验内容:基于UP-NETARM2410-S嵌入式实验仪平台，在ARM-Linux 系统下，实现嵌入式WEB服务器BOA 和视频服务器SPCASERV 搭建视频监控系统。4实验步骤:4.1、移植 BOA 服务器打开虚拟机，启动linux。新建终端，输入mi

7、nicom启动实验箱Minicom启动图设置ip并且在minicom下ping通主机实验用主机IP ：192.168.0.100开发板IP： 192.168.0.122手动创建本实验目录hxq(创建在Linux 系统的/mnt/yaffs/ 目录下)/mnt/yaffs/# mkdir hxq我们的光盘中提供了boa 的源代码，叫做boa-0.94.13.tar.gz。首先解压该文件至实验目录下：# tar xzvf boa-0.94.13.tar.gz然后进入源代码目录：# cd boa-0.94.13/src修改文件compat.h 的第120 行：# vi compat.h修改后，第12

8、0 行的内容如下：#define TIMEZONE_OFFSET(foo) foo-tm_gmtoff即只是去掉了该行的两个#字符。然后修改 boa.c:# vi boa.c找到该文件的225227 行，注释掉这几行，不然运行的时候会出错。源文件的修改就完成了，现在开始编译。首先，运行 configure 程序对源文件进行配置：# ./configure配置完成后，修改Makefile：# vi Makefile修改第31 行和32 行如下：CC = arm-linux-gccCPP = arm-linux-gcc -E修改完成后，保存文件，运行Make 进行编译：# make编译完成后，会在

9、该目录下生成我们需要的可执行文件boa。4.2、配置 BOA 服务器Boa 运行时需要在文件系统的/etc/boa 目录下有一个boa.conf 文件，该文件的全部内容如下：Port 80#Listen 192.68.0.5User rootGroup 0ErrorLog /var/log/boa/error_logAccessLog /dev/nullServerName www.your.org.hereDocumentRoot /var/wwwDirectoryIndex index.htmlKeepAliveMax 1000KeepAliveTimeout 10MimeTypes /e

10、tc/mime.typesDefaultType text/plainCGIPath /bin:/usr/bin:/usr/local/binAddType application/x-httpd-cgi cgiScriptAlias /cgi-bin/ /var/www/cgi-bin/另外，在/etc 目录下还需要一个mime.types 文件，可以直接从宿主机上的/etc 目录拷贝过来到ARM 系统的根文件系统的/etc 目录下。此步骤需要ARM 系统配套的根文件系统的源码。运行时需要的目录如下：/var/www 这个是我们的html 文件存放的目录/var/www/cgi-bin 这个

11、是CGI 程序存放的目录/var/log/boa/error_log 这个是boa 服务器存放错误日志的地方实际UP-NETARM2410-S嵌入式实验仪的根文件系统中已经将boa 服务器和该服务器运行需要的文件和目录设置好，以上步骤仅供用户参考，可以略过。烧写有boa配置文件的根文件系统制作根文件系统：mkcramfs root root.cramfs烧写根文件系统用超级终端，进入viviviviload flash root x 回车当出现Ready for downloading using xmodem.Waiting.点击超级终端任务栏上“传送”下拉菜单中的“发送文件”，选择好镜像文

12、件root.cramfs,协议为Xmodem,点击“发送 ,等待root.cramfs 烧写完毕；Root烧写示例图1Root烧写示例图14.3、移植视频服务器 SPCASERV1） 从 http:/mxhaard.free.fr/spca50x/Download 下载spcaview 源码，或直接使用本实验提供源码，将其解压并进入源码目录。rootvm-dev webcam# tar -vxzf spcaview-20061208.tar.gz2） 进入解压后源文件目录，修改 Makefile 文件rootvm-dev webcam# cd spcaview-20061208修改CC、CPP

13、 编译器宏指定为自己的交叉编译器，并将大约62 行处gcc $(SERVFLAGS) O spcaserv $(OBJSERVER) $(SERVLIBS)修改改为$(CC) $(SERVFLAGS) O spcaserv $(OBJSERVER) $(SERVLIBS)如下所示：注意$(CC)前面边距为TAB 制表符间距。rootvm-dev spcaview-20061208# vi MakefileCC=arm-linux-gccCPP= arm-linux-g+Spcaserv:$(OBJSERVER)$(CC) $(SERVFLAGS) O spcaserv $(OBJSERVER)

14、 $(SERVLIBS)3） 保存并退出，编译程序rootvm-dev spcaview-20061208# make spcaserv编译成功，会在当前目录下生成视频服务器 spcaserv4） 将 spcaview-20061208 文件夹中的http-java-applet 文件夹的内容(不是目录)拷贝到ARM 系统端的/var/www/目录下，将生成的spcaserv 下载到开发板上。4.4、挂载boa和servfox设置网络服务取消防火墙选中NFSNFS配置图设置共享文件夹挂载命令： mount t nfs o intr,nolock,rsize=1024,wsize=1024 虚拟

15、机IP：/arm2410cl /mnt/nfs 在var下创建boa的目录文件 将 spcaview-20061208 文件夹中的http-java-applet 文件夹的内容(不是目录)拷贝到ARM 系统端的/var/www/var/www/目录下，将生成的servfox 下载到开发板上/var/www 这个是我们的html 文件存放的目录/var/www/cgi-bin 这个是CGI 程序存放的目录/var/log/boa/error_log 这个是boa 服务器存放错误日志的地方实验截图：4.5挂载摄像头驱动此时便可以在试验箱触摸屏上看到摄像头所采集的实时图像实时图像14.6、建立设备节

16、点输入命令：mknod /dev/video0 c 81 04.7、运行boa输入命令：./boa，输入ps查看boa是否运行成功4.8、运行servfox输入命令：./servfox g d /dev/video0 s 640x480 w 7070到此开发板上所需服务器建立运行完毕，下面进行浏览器端测试。5、WEB客户端测试打开浏览器192.168.0.121（主机上必须安装java运行环境才能运行，实验用电脑已安装Java环境，这里就不再累述，没有的话请自主下载安装。）测试结果：实时图像2实时图像36 、设计总结经过一周的学习与努力，经过系统分析、方案论证、 查找资料，进行设计、 调试 等

17、阶段完成了基于 web 的嵌入式远程监控系统课程设计的制作。在这一个周的课程设计中，我们这一组得到了老师和同学很大的帮助，有时候觉得进行不下去了，老师或同学一句话就能让我茅塞顿开。即使听不懂，他们也会耐心的讲解。在系统的设计制作过程中，确实遇到了各种各样的问题，如调试思路正确但是没有能够进行找到合适的方法进行进一步的实验，设计中对于程序的编写以及目录结构的认知上存在偏差，其主要原因还是基础功不扎实，把握系统的能力不足，这为我们以后的学习和工作提了一个醒。在问题的解决过程中，也提高了组员的动手动脑能力，学到了许多在书本上学不到的知识。在具体的设计当中解决了诸如 熟悉了UP-NETARM2410-

18、S嵌入式实验仪平台和Linux系统下的命令，C 程序的修改及boa servfox服务器的搭建、配置，程序的调试和系统的整体认识等问题，小组成员收获很大。在整个课程设计过程中，张明老师时时督促和引导，并在设计过程中进行了方向指导，在总体方向不出错的基础上，施展自己的所学，发挥个人的所长。他不仅在学习上和生活上给予了我们多方面的指导和无微不至的关怀，而且他渊博的学识、严谨的治学态度、孜孜不倦的工作作风和宽以待人的处事风格使我终身受益，并且还从中学会了分析问题和解决问题的方法此外，在本次设计过程中，还得到了其他老师的热情关心和帮助，在此仅代表我们全组向张明老师表示崇高的敬意和最诚挚的谢意。7、参考文献1郑灵翔编著 嵌入式 LINUX 系统设计 北京航空航天大学 2008 年2孙纪坤、张小全编著 嵌入式 LINUX 系统开发技术详解-基于 ARM人民邮电出版社 2007.9、3王进德 编著 嵌入式 LINUX 程序设计与应用案例 中国电力出版社 2007.54魏洪兴等编著 嵌入式系统设计与实例开发 II-基于 ARM9 微处理器与 LINUX 操作系统 清华大学出版社 2005.125魏洪兴等编著 嵌入式系统设计与实例开发实验教材 II-基于 ARM9 微处理器与LINUX 操作系统清华大学出版社 2005.12