基于ARM的智能魚缸控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

摘 要：本文提出了基于ARM的智能魚缸控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，并對服務(wù)器端與控制端的設(shè)計與實現(xiàn)以及其中的關(guān)鍵技術(shù)（包括Qt、Boa、Webcam、CGI）做了詳細的闡述。

關(guān) 鍵 詞：ARM；Boa；Qt；Webcam；jQuery

中圖分類號：TP368.1 文獻標(biāo)識碼：A

1 引言

本系統(tǒng)集視頻采集、Qt、單片機、Boa服務(wù)器以及網(wǎng)頁制作等技術(shù)于一體，終端用戶可以通過網(wǎng)頁與ARM服務(wù)器端通信并控制魚缸。本文設(shè)計的魚缸控制系統(tǒng)同傳統(tǒng)魚缸相比有如下優(yōu)點：（1）遠程操控；（2）視頻采集；（3）娛樂性強。本文主要介紹系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，服務(wù)器端與控制端軟件部分的設(shè)計與實現(xiàn)以及所需關(guān)鍵技術(shù)。

2 體系結(jié)構(gòu)圖

本控制系統(tǒng)主要由ARM服務(wù)器端和控制端構(gòu)成。ARM服務(wù)器端由Web服務(wù)器，Qt端界面和Sqlite數(shù)據(jù)庫構(gòu)成，通過將Boa服務(wù)器移植到ARM中為CGI構(gòu)成的網(wǎng)頁提供服務(wù)。Qt端主要以Sqlite數(shù)據(jù)共享的方式為瀏覽器對魚缸的間接控制提供支持，同時Qt本身也具有控制的功能。控制端由AT89C52單片機構(gòu)成，單片機作為執(zhí)行器對魚缸進行一系列動作。體系結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

3 軟件設(shè)計

3.1 Qt端設(shè)計

ARM開機后自動運行網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器Boa，并開啟Qt端程序。PC或者手機通過路由器連接到服務(wù)器，此時便可以通過網(wǎng)頁操作對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進行更改，Qt端讀取數(shù)據(jù)后向單片機發(fā)出控制指令，單片機對魚缸執(zhí)行操作。Qt端定時器動作監(jiān)控流程圖如圖2所示。

3.2 娛樂功能設(shè)計

娛樂功能是本系統(tǒng)一大特色，主要包括逗魚與喂食。逗魚、喂食功能都由步進電機模塊實現(xiàn)。步進電機模塊采用ULN2003作為驅(qū)動芯片。驅(qū)動信號從單片機的P1^2—P1^5（逗魚功能模塊）或者P2^2—P2^5（喂食功能模塊）連接到UNL2003芯片的4個反向器輸入端，并且其輸出端連接到步進電機。步進電機驅(qū)動圖如圖3所示。

3.3 Web服務(wù)器端設(shè)計

Web服務(wù)器端由CGI和Ajax構(gòu)成。系統(tǒng)通過Web端帶給用戶一個簡潔、美觀的網(wǎng)頁界面。頁面采用jQuery動畫效果搭建，表單提交采用Ajax技術(shù)，使動作更加順暢，用戶體驗度更高。具體功能如圖4所示。

6 結(jié)論

本文設(shè)計的智能魚缸控制系統(tǒng)應(yīng)用范圍廣，成本低廉，交互性良好，易于拓展，娛樂性強，能夠給廣大的養(yǎng)魚愛好者帶來全新的感受。通過長時間的測試與運行，已證實本系統(tǒng)運行穩(wěn)定性良好。

參考文獻

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