基于的智能家居监控系统设计样本.doc

郑州科技学院
本科毕业设计（论文）

题 目 基于S3C2440智能家
居监控系统设计
学生姓名 徐汝存
专业班级 电子科学和技术2班
学 号 31035
院 （系） 电气工程学院
指导老师 黄东（教授 ）
完成时间 5 月 15 日

基于S3C2440智能家居监控系统设计
摘 要
智能家居又称为数字家庭， 通常是指以计算机接口技术和网络技术为基础，将多种家用数字化设备有机结合为一体智能化网络系统。这些家用数字化设备包含电话、计算机、数字化视听设备、数字化家用电器及安全监控设备等， 经过有线或无线方法将这些设备连接起来， 为家庭用户提供简单、安全、可靠、智能化综合服务。本课题以Web 技术为关键， 在基于S3C2440 微处理器和嵌入式Linux 操作系统软硬件平台上构建了Web 服务器和视频服务器，Web 服务器采取Boa, 视频服务器采取Mjpg-streamer, 结合CGI 技术处理HTML 表单， 完成用户认证、温湿度调整、红外监控、灯光控制等家居监控功效。

关键词 智能家居/Web技术/S3C2440/Linux系

BASED ON S3C2440 INTELLIGENT HOUSEHOLD
MONITORING SYSTEM DESIGN
ABSTRACT
Smart home is also known as the digital home,generally refers to the computer interface and network technology, based on a variety of digital devices to organic combination as one of the only network system.These home digital devices,including phones,computers,digital home appliances and security monitoring equipment,etc,th-
rough wired or wireless way to connect these devices for home users to provide simple,safe,reliable,intelligent service.This subject based on the Web technology,bas-
ed S3C2440 microprocessor and embedded Linux operating system software and hardware platform to build a Web server and video server,Web server using the Boa,the video server to adopt Mjpg-streamer,combined with CGI technology to handle HTML form,complete the user authentication,temperature and humidity adjustment,infrared Monitoring,lighting control and home control function.

Keyword Smart home, Web technology, S3C2440, Linux system
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
1 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2 物联网概念起源 2
1.3智能家居系统概述 2
1.4 研究目标及意义 3
1.5系统设计关键任务 4
2 方案论证 5
2.1 系统方案论证 5
2.1.1控制部分 5
2.1.2显示部分 5
2.1.3服务器部分 5
2.2 系统总体设计和分析 6
2.2.1 远程控制 6
2.2.2 当地控制 7
2.2.3 总体分析 7
2.3系统框图 8
3 硬件电路设计 9
3.1 硬件资源和模块介绍 9
3.1.1 CPU-S3C2440介绍 9
3.1.2 GPRS无线模组介绍 11
3.1.3温湿度传感器（SHT10）介绍 13
3.1.4 红外传感器介绍 15
3.2 5伏开关电源电路设计 16
4 软件平台 17
4.1 linux操作系统介绍 17
4.2 Boa服务器 18
4.2.1 Boa介绍 18
4.2.2 Boa服务器实现机制 18
4.3 CGI工具 19
4.3.1 CGI介绍 19
4.3.2 CGI实现 19
4.4 Qt介绍 20
4.5 AT命令 21
4.5.1 AT命令集介绍 21
4.5.2 GPRS电话功效实现 22
4.5.3 GPRS短信功效实现 23
4.6 boa服务器搭建 24
4.6.1编译boa程序 24
4.6.2配置boa 25
4.6.3 boa配置 26
4.7 HTML介绍 26
4.7.1什么是HTML 26
4.7.2 HTML标签 27
4.7.3 HTML文件 27
4.7.4 HTML文件组成元素 27
4.7.5 HTML文件结构 27
4.7.6 HTML中调用CGI程序方法 28
4.8 CGI程序编写 29
4.9 mjpg-streamer视频服务器介绍 29
4.9.1 mjpg-streamer概述 29
4.9.2使用mjpg-streamer 30
4.10 GPRS编程 31
5 系统制作和调试 32
5.1 系统硬件调试 32
5.2 软件及联机调试 32
5.2.1 主控程序调试 32
5.2.2 GPRS程序调试 32
5.2.3 boa服务器调试 33
5.2.4 CGI程序调试 35
总 结 36
致 谢 37
参考文件 38
附 录1 39
附 录2 44

1 绪论
1.1 课题背景
21 世纪是信息时代，多种电信新技术推进了人类文明进步。自从1876 年Alexander Graham Bell（贝尔）发明电话以来，世界各国电话网络发展很快速，近十年来，中国固定电话业务展现出举世瞩目标快速增加。1997 年8 月局用电话交换机总容量突破1 亿门，网络规模跃居世界第二位，4月中国工业和信息化布披露数据称，截止3月末中国大陆电话用户突破13亿户，其中移动电话为10.2亿户，3G用户突破1.5亿户，宽带用户接入数达1.57亿户，移动互联网用户6.7亿户。从以上最新数据能够看出未来网络化发展趋势。
正是因为通信技术、计算机技术、网络技术、控制技术迅猛发展和提升，促进了家庭实现了生活现代化，居住环境舒适化、安全化。这些高科技已经影响到大家生活方方面面，改变了大家生活习惯，提升了大家生活质量，家居智能化也正是在这种形势下应运而生。智能家居控制系统关键功效包含通信、设备自动控制、安全防范三个方面。
伴随新技术和自动化发展，传感器使用数量越来越大，功效也越来越强，多种传感器全部已经标准化、模块化这给智能家居控制系统设计提供极大方便。
嵌入式智能家居使系统处理能力大大增强，能够带来愈加逼真图象和愈加真实语音等。依据系统定制实时操作系统不仅能够最大程度利用硬件资源而且还避免了过于庞大系统造成系统冗余。通常只有一颗主处理芯片，系统架构愈加清楚简捷。软件采取分层设计，方便维护和升级，大大提升了代码利用率，缩短开发周期。因为嵌入式技术是伴伴随Internet 而生，所以它含有愈加卓越网络性能，能够增加更多网络应用，很显然嵌入式类智能家居产品在应用方面含有相当优势，应该是未来中国家庭智能化技术主流发展方向。
家居生活智能化是当今计算机网络和通讯技术最人性化应用，给大家家居生活带来了全新感受。今天，借助电话控制或互联网，您几乎能够在任何地方、任何时候监控您家居情况，为您家居生活带来前所未有方便。伴随社会全方面信息化、智能化和自动化，家庭智能化必将成为未来家居装饰时尚发展最新方向！
1.2 物联网概念起源
早在1995年比尔·盖茨在《未来之路》中提到了物联网概念，然而到了1998年时候美国麻省理工学院（MIT）Kevin Ashton,把非接触式无线识别技术（RFID）和传感器技术应用于日常物品中才形成一个真正所谓“物联网”。当初物联网概念就是利用产品电子代码EPC，还有我们射频识别技术，经过网络，当初网络还仅限于互联网来实现物品互联互通。在任何时候任何地点对任何物品识别和管理，这就是原来物联网。在1999年时候EPC globalAuto-ID中心提出：物联网就是成千上万物品采取无线方法接入了internet网络。这是物联网概念真正提出。在IBM提出：互联网+物联网=智慧地球，就是把传感器设备安装到电网、铁路、桥梁、隧道、供水系统、大坝、油气管道等多种物体中，而且普遍链接成网路，及“物联网”。至此最新物联网概念形成了。
新技术：网络技术，传感技术、数据库技术、云计算、移动计算等使得物联网发生了很大变换，内含增多增大。所谓物不仅仅是物理实体，网络不仅仅是各类信息网络，还包含互联网、传感网、移动网，技术也把条码、射频、传感器包含了进来。
广义物联网概念就是利用自动识别技术，这里包含条码、射频、全球定位等根据标准协议实现人和物、物和物在任何时候任何地点链接，显著特点就是智能化、进行信息交换和通信、以实现智能识别、定位、跟踪、监控、管理，构建成为一个庞大网络体系。
1.3智能家居系统概述
伴随社会信息化加紧，大家工作、生活和通讯、信息关系日益紧密。信息化社会在改变大家生活方法和工作习惯同时，也对传统住宅提出了挑战，社会、技术和经济进步更使大家观念随之巨变。大家对家居要求早已不只是物理空间，更为关注是一个安全、方便、舒适居家环境。家居智能化技术起源于美国，它是以家为平台进行设计。
智能家居控制系统是以HFC、以太网、现场总线、公共电话网、无线网传输网络为物理平台，计算机网络技术为技术平台，现场总线为应用操作平台，组成一个完整集家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范等功效控制系统。
智能家居控制系统总体目标是经过采取计算机技术、网络技术、控制技术和集成技术建立一个由家庭到小区乃至整个城市综合信息服务和管理系统，以此来提升住宅高新技术含量和居民居住环境水平。
大型智能家居控制系统通常由系统服务器、家庭控制器(多种模块)、多种路由器、电缆调制解调器头端设备CMTS、交换机、通讯器、控制器、无线收发器、多种探测器、多种传感器、多种实施机构、打印机等关键部分组成。
1.4 研究目标及意义
智能家居控制系统能够定义为一个过程或一个系统。利用优异计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、将和家居生活相关多种子系统，有机地结合在一起，经过统筹管理，让家居生活愈加舒适、安全、有效。和一般家居相比，智能家居不仅含有传统居住功效，提供舒适安全、高端且宜人家庭生活空间。还将原来被动静止结构转变为含有能动智慧工具，提供全方位信息交换功效，帮助家庭和外部保持信息交换通畅，优化大家生活方法，帮助大家有效安排时间，增强家居生活安全性，甚至为多种能源费用节省资金。
系统网络化功效能够提供遥控：家电（电视，空调，热水器等）控制、照明控制、室内外遥控、窗帘自控、防盗报警、电话远程控制、可编程定时控制及计算机控制等多个功效和手段。使生活愈加舒适、便利和安全。因智能家居控制系统简单、功效灵活，扩展轻易而被大家广泛接收和应用。
家居生活智能化是当今计算机网络和通讯技术最人性化应用，给大家家居生活带来了全新感受。今天，借助电话控制或互联网，您几乎能够在任何地方、任何时候监控您家居情况，为您家居生活带来前所未有方便。伴随社会全方面信息化、智能化和自动化，家庭智能化必将成为未来家居装饰时尚发展最新方向！
1.5系统设计关键任务
本文利用凌阳ARM9嵌入式试验箱，S3C2440 CPU关键板和装有Linux系统或装有Linux虚拟机PC机一台。本设计包含：系统硬件设计和调试和控制软件编写和调试。
硬件部分：
智能家居控制系统其硬件部分关键由五大部分组成，即GPRS模组、以太网模块、AD转换模块、S3C2440 CPU板模块和接口和电源部分。用户能够经过GPRS模组上RS232接口和PC机直接相连接使用，经过AD转换模块检测温度改变，电源部分则为各个部分提供工作电源。
软件部分：
软件设计部分关键由五大部分组成：即Boa服务器搭建、Qt编程、CGI程序编写，AT命令集，GPRS初始化驱动和各个驱动程序编写。
2 方案论证
2.1 系统方案论证
2.1.1控制部分
方案一: 采取一般MCS-51单片机作为总控制元件和信号处理单元。
方案二: 采取凌阳ARM9处理器作为总控制元件和信号处理单元。
比较论证: 方法一MCS-51单片机功效较少，不含有模数转换等功效,所以需增加部分外围电路来实现模数转换功效,使电路复杂化,正确度不高，且采样速率偏低。而方案二简化了电路，增加了系统稳定性。凌阳ARM9处理器在设计方面提供了极大方便，它好处于于，功效较多。因为它不仅囊括了一般单片机全部功效，而且还有一般单片机所不含有很多新功效，如: A/D、D/A转换， 语音等,另外还提供了便利编程环境。
2.1.2显示部分
方案一: 采取数码管显示。
方案二: 用LCD显示器显示。
比较论证: 就我们需要而言LED显示内容单一,不易产生生动具体图文,而LCD显示器则给我们提供了更大发挥空间,看起来舒适自然,而且能增加显示美观性和直观性。最关键是提供了友好人机界面。
2.1.3服务器部分
方案一: 采取TCP或UDP服务器。
方案二：采取boa服务器。
比较论证：方案一即使可行，虽搭建轻易但移植和实施比较困难，而方案二则不一样，Boa 是一款单任务HTTP 服务器, 和其它传统Web 服务器不一样是，当有连接请求到来时, 它并不为每个连接单独创建进程, 也不经过复制本身进程来处理多链接, 而是经过建立HTTP 请求列表来处理多路HTTP 连接请求, 同时它只为CGI 程序创建新进程, 这么就在最大程度上节省了系统资源, 这对嵌入式系统来说至关关键。
2.2 系统总体设计和分析
2.2.1 远程控制
利用IE浏览器访问boa服务器，经过在浏览器终端点击不一样button，使boa服务器调用不一样cgi脚本程序，完成对住宅内设备信息读取及控制等操作，从而完成对住宅管理。（图2.1~图2.2）

图2.1 (登录界面)

图2.2 (系统设置平台)
2.2.2 当地控制
在当地用QT方法实现UI,并完成对住宅内设备信息读取及控制等操作，从而完成对住宅管理。
2.2.3 总体分析
本设计属于嵌入式应用系统设计。确定嵌入式控制系统设计总体方案，是进行系统设计最关键、最关键一步。总体方案好坏，直接影响整个控制系统性能及实施细则。总体方案设计关键是依据被控对象任务及工艺要求而确定。设计方法大致以下：依据系统要求，首先确定出系统类型。选择检测元件，在确定总体方案时，必需首先选择好被测参数测量元件，它是影响控制系统精度关键原因之一。选择实施机构，实施机构是微控制系统关键组成部件之一。实施机构选择首先要和控制算法匹配，其次要依据被控对象实际情况确定。选择输入/输出通道及外围设备。选择时应考虑以下多个问题：被控对象参数数量；各输入/输出通道是串行操作还是并行操作；各通道数据传输速率；各通道数据字长及选择位数；对显示、打印有何要求。
2.3系统框图
本控制系统是32位ARM处理器在系统检测和工程控制方面应用，其特点是体积小，成本低，功效强，功耗低，是微机应用产品化最好机种之一，它已广泛地应用在产品智能化和工业自动化上。而把微处理器面向工控领域对象，嵌入到工控应用系统中，实现嵌入式应用计算机称之为嵌入式计算机系统，简称嵌入式系统。本设计系统框图图2.3所表示：
温湿传感模组
GPRS模组
LED显示模组
红外传感模组
LCD触摸屏
IE浏览器
BOA服务器
CGI接口

S3C2440
CPU

图2.3（系统框图）
3 硬件电路设计
3.1 硬件资源和模块介绍
3.1.1 CPU-S3C2440介绍
S3C2440A是韩国三星企业推出16/32位RISC微控制器，其CPU采取是ARM920T内核。
（1）特点：
1）含有PLL时钟发生器，主频最高可达533M。
2）内核1.2V供电最高400M,1.3V供电最高533M。
3）存放器支持1.8V、2.5V、3.0V、3.3V。
4）I/O均支持3.3V供电。
5）s3c2440为单机器周期实施指令集。
6）含有电源管理功效，能够使系统以一般方法、慢速方法、空闲方法和掉电方法工作，降低产品功耗。
（2）内核结构：
采取ARM920T内核，含有16KB指令Cache、16KB数据Cache和存放器管理单元MMU，指令高速存放缓冲器（I-Cache），数据高速存放缓冲器（D-cache）提升指令实施效率及数据存放效率，降低主存带宽和响应性带来影响，加强ARM体系结构MMU，用于支持winCE、linux等操作系统，内部高级微控制总线（AMBA）体系结构（AMB2.0，AHB/APB）。
（3）存放器控制器特征：
1）S3C2440采取总线结构管理片上外设及内存。
2）S3C2440存放器管理器提供访问外部存放器全部控制信号。
3）27位地址信号、32位数据信号、8个片选信号、和读/写控制信号等。
4）总共有8个存放器bank（bank0—bank7），其中，bank0---bank5为固定128MB，bank6和bank7容量可编程改变，能够是2、4、8、16、32、64、128MB，最大共1GB。bank0能够作为引导ROM，其数据线宽只能是16位和32位，其它存放器数据线宽能够是8位、16位和32位。
5）8个存放器bank:
bank0--bank5：SRAM、ROM。
Bank6—bank7：SRAM、ROM SDRAM。
6）s3c2440支持两种开启方法：
NOR FLASH开启，即代码直接写入NOR FLASH，运行时直接在NOR FLASH上运行。
NAND FLASH开启方法，即代码烧到NAND FLASH中，借助片内4Ksram，将代码由NAND FLASH烤到SDRAM中，在SDRAM中运行。
7）所使用Sunplus S3C2440 Board V2.0说明图3.1以下：

图3.1（S3C2440说明图）
3.1.2 GPRS无线模组介绍
GPRS模组采取SIM300通讯芯片，利用无线移动网络实现语音传输和点对点数据传输。同时，模组内含有TCP/IP协议栈，能够直接利用它实现无线上网。模组使用标准UART串行通信接口和主芯片进行通信，能够和任何带有通用UART串行通信接口控制器进行连接。
该模组含有以下特征：
（1） 支持EGSM900M，DCS1800M，PCS1900M三种频段，兼容GSM Phase 2/2+。
（2）集成PAP协议，可供PPP连接使用。
（3）集成TCP/IP协议，方便实现上网功效。
（4）支持包交换广播控制通道（PBCCH）。
（5）无限制辅助服务数据支持（USSD）。
GPRS模组使用标准串口和主控制器进行通讯。模组带有一个10针接口，该接口能够和MCU相连接也能够经过模组上RS232接口和PC机串口相连接。
GPRS模组需经过J4电源开关信号（PWRKEY）输入引脚向GPRS模组输入图3.2所表示上电时序GPRS才能被开启，开启后GPRS信号指示灯会闪烁。也能够手动按下GPRS模组上ON/OFF按键，大约2秒以后松开，GPRS模组亦能够被开启。
PowerONNNNNN
ON
>15000msmms

图3.2（GPRS上电时序图）

GPRS模组实物图3.3以下：

图3.3(GPRS模组实物图)
当GPRS模组开启以后，就能够利用AT指令经过UART接口实现数据和语音通信功效；GPRS关键芯片SIM300通讯芯片原理图3.4以下：
图3.4（SIM300芯片原理图）

GPRS模组部分接口电路以下图3.5：

图3.5（GPRS模组接口电路）
连接GPRS模组到开发板J15（GPRS）接口上，注意次序（试验箱12V接模组VCC，IOB0接PWRKEY……，GND接GND）插接，且不可插反或错位；断开JP7、JP8全部跳线；断开手柄接口和手柄连接；配置GPRS；如连接耳麦和天线。

图3.6（GPRS模组跳线连接图）
3.1.3温湿度传感器（SHT10）介绍
SHT1x (包含 SHT10, SHT11 和 SHT15) 属于Sensirion温湿度传感器家族中贴片封装系列。传感器将传感元件和信号处理电路集成在一块微型电路板上，输出完全标定数字信号。传感器包含一个电容性聚合体测湿敏感元件、一个用能隙材料制成测温元件，在同一芯片上，和14 位A/D 转换器和串行接口电路实现无缝连接。每个传感器芯片全部在极为正确湿度腔室中进行标定，校准系数以程序形式储存在OTP 内存中，用于内部信号校准。两线制串行接口和内部电压调整，使外围系统集成变得快速而简单。SHT1x：实物图图3.7：

图3.7(sht10实物)
接口定义图3.8：
引脚
名称
描述

1
GND
地
2
DATE
串行数据
3
SCK
串行时钟，输入口
4
VDD
电源
NC
NC
必需为空
图3.8（接口定义图）
SHT1x 供电电压范围为2.4-5.5V, 提议供电电压为3.3V。在电源引脚（VDD,GND）之间须加一个100nF电容，用作去耦滤波。图3.9：

图3.9（SHT10连接图）
传感器不能根据I2C 协议编址，不过，假如I2C 总线上没有挂接别元件，传感器能够连接到I2C 总线上，但处理器必需根据传感器协议工作。
SCK 用于微处理器和SHT1x 之间通讯同时。因为接口包含了完全静态逻辑，所以不存在最小SCK 频率。
DATA 引脚为三态结构，用于读取传感器数据 。当向传感器发送命令时, DATA 在SCK 上升沿有效且在SCK 高电平时必需保持稳定。
3.1.4 红外传感器介绍
（1）红外技术在现代科技、国防和工农业等领域取得了广泛应用。红外传感系统是用红外线为介质测量系统，根据功效能够分成五类：
1）辐射计，用于辐射和光谱测量；
2）搜索和跟踪系统，用于搜索和跟踪红外目标，确定其空间位置并对它运动进行跟踪；
3）热成像系统，可产生整个目标红外辐射分布图像；
4）红外测距和通信系统；
5）混合系统，是指以上各类系统中两个或多个组合。
（2）红外传感器依据探测机理可分成为：光子探测器（基于光电效应）和热探测器（基于热效应）。红外传感器图3.10：红外模块实物图3.11

图3.10（红外传感器实物图）

图3.11(红外模块实物)
模块接上电源后若检测到有些人靠近，输出端会输出1秒左右高电平，随即恢复到低电平。
3.2 5伏开关电源电路设计
因为本控制系统单元电路较多对且对5V 电源要求比较高，其中TC35 模块突发耗电电流峰值可达2.5A,故外加稳压器件必需达成足以提供TC35 和其它电路额定电流条件。在本系统中,采取了芯片s3c2440 完成从12V 到5V 转换,必需尤其注意是,图3.13由s3c2440芯片完成开关电源转换需要大功率电感(100uH)和电容,以提升储能能力,达成单元电路耗电需求。s3c2440为5.0V3A 开关电源稳压器。

3.13（5V 开关电源稳压器电路）
4 软件平台
4.1 linux操作系统介绍
Linux 是一套 Unix-like 操作系统，是 Unix 一个，它控制整个系统基础服务关键程序 (kernel) 是由 Linus 带头开发出来，「Linux」这个名称便是以「Linus's unix」来命名，Linus 选择用「大众公有版权」 (GPL)方法来发行这份程序，这个版权许可任何人以任何形式复制和散布 Linux 原始程序，换句话说，Linux 实际上是「无偿」，使用者在网络上就能够找到 Linux 原始程序代码，随心所欲复制和更改 Linux 原始程序，在因特网日渐盛行和 Linux 开放自由版权之下，吸引了无数计算机高手投入开发、改善 Linux 关键程序，使得 Linux 功效日见强大，所以今日我们能够在网络上无偿下载 Linux 使用，或花极少一点费用就能够取得 Linux 光盘，这全部是因为 Linux 是 GPL 版权缘故。
除了关键程序以外，一个操作系统还需要其它系统程序跟应用程序才有实用性，Linux 系统中常见系统程序大部份是美国自由软件基金会 (Free Software Foundation) 开发出来软件，而且也有不少机构或个人为 Linux 开发应用程序，这些程序一样大多全部是自由软件，任何人全部能够无偿在网络上取得，不过自行去取得这些程序再一一安装很不便，于是有些企业或团体就会去搜集、整合 Linux 上程序，把「关键-系统程序-应用程序」总合起来组成一个完整操作系统，让通常使用者能够简便安装完整个系统，这就是所谓「安装软件包」(distribution)，我们通常讲 Linux 系统便是针对这些安装软件包而言，一样是 Linux 系统，却分成不一样企业、机构整合出来不一样安装软件包，这就是大家常常在网络上看到 Linux 有那么多「种」原因。
近几年发展，已使得Linux成为微软、升阳另一大敌手。Linux挟其价格低廉、品质良好和稳定竞争优势，正无形无影地扩散至众多以PC为主工作 平台上。早期因缺乏商业性应用软件，单凭学术味道浓厚工具程序，是无法打入通常商家主流操作系统。然而，今日Linux已非吴下阿蒙，KDE、 Gimp、Gnome等计划相继地开展，为X提供了更多图形接口桌面操作环境和应用软件。
约1993年左右，Linux首先以发行软 体（distribution）型态出现。这是一群完整软件，包含安装程序、关键、应用软件、X、驱动程序等软件包，经由Internet下载至磁 盘片进行安装。那时安装程序简陋，难以成功地安装妥当，接口亲和力不足和硬件支持不良是最大障碍。
4.2 Boa服务器
4.2.1 Boa介绍
Boa 是一款单任务HTTP 服务器, 和其它传统Web 服务器不一样是当有连接请求到来时, 它并不为每个连接单独创建进程, 也不经过复制本身进程来处理多链接, 而是经过建立HTTP 请求列表来处理多路HTTP 连接请求, 同时它只为CGI 程序创建新进程, 这么就在最大程度上节省了系统资源, 这对嵌入式系统来说至关关键. 同时它还含有自动生成目录、自动解压文件等功效, 所以, Boa 含有很高HTTP 请求处理速度和效率, 在嵌入式系统中含有很高应用价值。
4.2.2 Boa服务器实现机制
Boa服务器和一般Web 服务器一样, 能够完成接收用户端请求、分析请求、响应请求、向用户端返回请求结果等任务. 它工作过程关键包含：
（1）完成Web 服务器初始化工作, 如创建环境变量、创建TCP 套接字、绑定端口、开始侦听、进入循环结构, 和等候接收用户浏览器连接请求；
（2）当有用户端连接请求时,Web 服务器负责接收用户端请求, 并保留相关请求信息；
（3）在接收到用户端连接请求以后,分析用户端请求, 解析出请求方法、URL 目标、可选查询信息及表单信息, 同时依据请求做出对应处理；
（4）Web 服务器完成对应处理后, 向用户端浏览器发送响应信息, 关闭和用户机TCP 连接。
Boa服务器依据请求方法不一样, 做出不一样响应. 假如请求方法为HEAD, 则直接向浏览器返回响应首部; 假如请求方法为GET, 则在返回响应首部同时, 将用户端请求URL 目标文件从服务器上读出, 而且发送给用户端浏览器; 假如请求方法为POST, 则将用户发送过来表单信息传送给对应CGI 程序, 作为CGI 参数来实施CGI 程序, 并将实施结果发送给用户端浏览器。 Boa 功效实现也是经过建立连接、绑定端口、进行侦听、请求处理等来实现。
4.3 CGI工具
4.3.1 CGI介绍
CGI 是 Common Gateway Interface 缩写，是服务器端和用户沟通程序，它能够使你网页更生动，网络上很多工具比如搜索引擎、留言板、BBS等全部是 CGI 程序。
CGI是用来沟通HTML表单和服务器端程序接口（interface）。CGI并不是一个语言，而是能够被其它语言所应用一个规范集。理论上讲，你能够用任何程序语言来编写CGI程序，只要在编程时候符合CGI规范所定义部分东西就能够了。
因为C语言在平台无关性上表现不错（几乎在任何系统平台下全部有其对应编译器），而且对大多数程序员而言全部算得上很熟悉，所以，C是CGI编程首选语言之一。
4.3.2 CGI实现
CGI是: “公共网关接口”(Common Gateway Interface)简称，是HTTP服务器和其它程序进行“交谈”一个工具，其程序须运行在网络服务器上。
CGI是一段程序，它运行在Server上，提供同用户端 Html页面接口。
（1）CGI功效：
1）通常情况下CGI程序被用来解释处理来自表单输入信息，在服务器产生对应处理，并将对应信息反馈给浏览器。
2）CGI程序使网页含有交互功效。
（2）CGI处理步骤：　
1）经过Internet把用户请求送到服务器。
2）服务器接收用户请求并交给CGI程序处理。
3）CGI程序把处理结果传送给服务器。
4）服务器把结果送回到用户。
（3）CGI能够用任何一个语言编写，只要这种语言含有标准输入、输出和环境变量。
1）CGI程序输出：
CGI程序中标准输出是经过重定向了。CGI程序并不会在服务器上产生任何输出内容，而是被重定向到用户浏览器。这么，假如编写一个CCGI程序时候，把一个HTML文档输出到它stdout上，这个HTML文档会被在用户端浏览器中显示出来。这也是CGI程序一个基础原理。
CGI程序第一行输出内容必需是："Content-Type:text/html"
这个输出作为HTML文件头。因为CGI不仅能够像浏览器输出HTML文本，而且能够输出图像，声音之类东西，http服务器向远程发送文件时要说明文件类型。
2）两个关键CGI环境变量：
QUERY-STRING：GET方法表单输入数据，URL中间号后内容。
CONTENT-LENGTH：POST方法输入数据字节数。
4.4 Qt介绍
Qt 是一个跨平台 C++ 图形用户界面库，由挪威 TrollTech 企业于1995年底出品。Trolltech 企业在 1994 年成立，不过在 1992 年，成立 Trolltech 企业那批程序员就已经开始设计Qt了，Qt 第一个商业版本于 1995 年推出。1月31日，Nokia企业宣告经过公开竞购方法收购TrollTech企业，旗下包含Qt在内技术全部归入Nokia旗下。
Qt 良好封装机制使得 Qt 模块化程度很高，可重用性很好，对于用户开发来说是很方便。Qt 提供了一个称为 signals/slots 安全类型来替换 callback，这使得各个元件之间协同工作变得十分简单。丰富 API：Qt包含多达 250 个以上 C++ 类，还提供基于模板 collections，serialization， file， I/O device， directory management， date/time 类。甚至还包含正则表示式处理 功效。支持 2D/3D 图形渲染、支持 OpenGL（开放图形语言）、大量开发文档、XML 支持、Webkit 引擎集成，能够实现当地界面和Web内容无缝集成，不过真正使得 Qt 在自由软件界众多 Widgets (如 Lesstif，Gtk，EZWGL，Xforms，fltk 等等)中脱颖而出还是基于 Qt 重量级软件 KDE（桌面环境）。
4.5 AT命令
4.5.1 AT命令集介绍
AT即Attention，AT 命令集是从TE(Terminal Equipment )或DTE(Data Terminal Equipment)向TA(Terminal Adapter)或DCE(Data Circuit Terminating Equipment)发送。经过TA，TE 发送AT 命令来控制MS(Mobile Station)功效，和GSM 网络业务进行交互。
用户能够经过AT 命令进行呼叫、短信、电话本、数据业务、补充业务、传真等方面控制。
SIM300可设置AT命令包含GSM07.05、GSM07.07、ITU-T介绍AT命令，除此之外，SIM300还支持SIM企业扩展AT命令。
每个AT命令行必需以“AT”为前缀开始，以‘\r’结束。AT命令通常跟随其回应，回应格式为：\r\n+回应+\r\n。下文中‘\r’或‘\r\n’全部被省略。
SIM300常见AT命令表1.1。具体AT命令说明请参考《SIM300 AT Command Set》。
表1.1 常见AT命令
命令
命令格式
功效描述
AT
AT
测试连接是否正常。
AT+CMIC=?
AT+CMIC=<channel>,<gain>
设置MIC通道及增益。
AT+CMGF=?
AT+ CMGF =[<mode>]
设置短消息格式。
AT+CHFA=?
AT+CHFA=<stat>
切换声音通道。
AT+CLVL=?
AT+CLVL=<level>
喇叭音量调整。
AT+CSCS=?
AT+CSCS=[<chset>]
选择TE 字符集。
ATD
ATD[<n>][<mgsm>][;]
拨号，建立会话、数据或传真等业务。
ATH
ATH[0]
呼叫挂起。
ATA
ATA
呼叫应答。
AT+VTS=?
AT+VTS=<tone>
发送DTMF 拨号音。
AT+CMGS=?
AT+CMGS= <da> [ ,<toda> ]
AT+CMGS= <length>
发送短消息。
AT+CMGR=?
AT+CMGR=<index>[,<mode>]
读取短消息。
4.5.2 GPRS电话功效实现
（1）上电
按J4按钮2秒左右，出现信号灯闪烁，说明开启成功；
开启超级终端，设置为115200；
（2）测试
AT
OK（成功）ERROR（失败）。
（3）设置麦克风
设置MIC： AT+CMIC=0,15
逗号前有0，1两项，0为耳麦1为免提通话状态;
逗号后即音量