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基于BOA的嵌入式Web项目【机房温度监控】

时间：2023-11-29 08:37:00 ab温度控制传感器837

文章目录

    • 一、需求分析
    • 二、工程结构
    • 三、效果图
    • 四、数据传输
      • 4.1 采集端数据传输到CGI进程
      • 4.2 CGI传输过程数据Web服务器
      • 4.3 Web将服务器传输给浏览器
    • 五、 采集端
      • 5.1 思路
      • 5.2 代码
    • 六、CGI进程
      • 6.1 思路
      • 6.2 代码
    • 七、Web界面
      • 7.1 思路
      • 7.2 代码
    • 八、最后
      • 8.1 项目结构
      • 8.2 感受
      • 8.3 项目下载连接

一、需求分析

我们的需求很简单。采集端通过温度传感器不断采集温度，然后传输到web显示前端页面，超过一定温度进行预警或变更操作，如有后续需求可直接添加。

二、工程结构

采集端采集数据 ==> CGI进程 ==> Web服务器 ==> 浏览器显示

更详细的结构参考下图：

在这里插入图片描述

三、效果图


当机房温度超过90时，我们动态加载机房温度°当我们的监控出现红条警告时，我们的右侧嵌入了空调

四、数据传输

4.1 采集端数据传输到CGI进程

我们选择使用这两个端口的数据传输共享内存此时，我们的数据收集端作为写入端，不断地将数据写入共享内存，然后我们CGI该过程继续读取数据，目前不考虑原子操作，因此没有与信号量相关的代码限制

这里可以查看我之前写的关于共享内存的简单解析：https://acmer.blog.csdn.net/article/details/124708423

4.2 CGI传输过程数据Web服务器

这是前端知识，我们的CGI每次调用返回一个json然后使用数据ajax通过分析数据，并通过jquery.js机房五台电脑的温度变化动态绘制

4.3 Web将服务器传输给浏览器

这一步是Boa服务器帮我们完成，这里只需要简单的配置Boa服务器就好，可以跟着我的博客配置:
https://acmer.blog.csdn.net/article/details/124388148

注意的是这里CGI路径没有配置，当然也可以cgi该程序被放置在其默认的地方，但为了方便管理，我们改变了它cgi读取位置，在最后一行cgi-bin:ScriptAlias /cgi-bin/ /usr/lib/cgi-bin/ 将后面的位置改为您的项目存储cgi程序的位置，我的话存储在这里/home/mangata/webpro/cgi

五、 采集端

5.1 思路

对于采集端，由于没有硬件设备，我们可以在这里创建一些随机数字，所以我们只需要随机化五个机房的温度，并将其写入共享内存中

5.2 代码

我们在这里给这个命名sim_catch.c

#include  #include  #include  #include  #include  #include  #include  #include "task.h"  static struct task_infos *tasks; static char* task_lables[]={ 
        "房1","机房2","机房3","机房4","机房5"};
//获取随机数据
void get_data(int num){ 
        
    tasks->num = num;//设置机房的数量
    for(int i = 0;i < num; ++i) { 
        
        tasks->data[i].temp = (rand() % 9000 + 1000)/100.0;//将数据限制在(0,100.0)的浮点数据
        snprintf(tasks->data[i].label,sizeof(tasks->data[i].label),"%s",task_lables[i]);//像共享内存写入数据
    }
}
//数据打印在控制台显示
void show_data(){ 
        
    for(int i = 0;i < tasks->num; ++i) { 
        
        printf("the label is: %s,the temp is %.2lf\n",tasks->data[i].label,tasks->data[i].temp);
    }
}

int main()
{ 
        
    srand(time(NULL));//随机数播种
    tasks = (struct task_infos *)init_shm();//初始化共享内存
    while(1){ 
        //每隔2s获取一次温度数据
        get_data(5);
        sleep(2);
    }
    return 0;
}

六、CGI进程

6.1 思路

通过共享内存我们可以获取到sim_catch.c在共享内存中写入的温度数据，这里要构造成json字符串，我们需要借助一个外部的库，cJSON

通过这个文件我们就能很容易构造出我们想要的JSON字符串了，这里想要学习如何构造可以去网上搜一些资料，当然也可直接看项目中的readme文件，通过官方的几个小例子也可以快速学会（这里留个坑，后面有时间精读一下项目）

6.2 代码

然后我们就能构造出我们需要的JSON字符串了，这个CGI进程我们取名temo_cgi.c

//
// Created by Mangata on 2022/5/10.
//

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include "task.h"
#include "cJSON.h"

static task_infos *tasks;

void send_json(){ 
        
    int num;
    char temp[32];
    char *string;
    cJSON *infos = NULL;
    cJSON  *info = NULL;
    cJSON *monitor = cJSON_CreateObject();

    if (monitor == NULL)
    { 
        
        goto end;
    }
    num = tasks->num;
    cJSON_AddItemToObject(monitor,"num", cJSON_CreateNumber(num));

    infos = cJSON_CreateArray();
    if(infos == NULL){ 
        
        goto end;
    }
    cJSON_AddItemToObject(monitor,"data",infos);
    for(int i = 0;i < num; ++i) { 
        
        info = cJSON_CreateObject();
        if(info == NULL) { 
        
            goto end;
        }
        cJSON_AddItemToArray(infos,info);

        cJSON_AddItemToObject(info,"label", cJSON_CreateString(tasks->data[i].label));
        snprintf(temp,sizeof temp,"%.2lf",tasks->data[i].temp);
        cJSON_AddItemToObject(info,"temp", cJSON_CreateString(temp));
    }
    string = cJSON_Print(monitor);
    if (string == NULL)
    { 
        
        fprintf(stderr, "Failed to print monitor.\n");
    } else { 
        
        printf("%s",string);
    }
    free(string);
end:
    cJSON_Delete(monitor);
    return;
}

int main()
{ 
        
    printf("Content-Type:text/html;charset=utf-8\r\n");
    printf("\r\n");
    tasks = (task_infos*)init_shm();
    if(tasks == NULL) { 
        
        return -1;
    }
    send_json();
    return 0;
}

七、Web界面

7.1 思路

这里使用了bootstrap 框架，简单绘制了一下，只用到了几个控件，就没有什么好讲的，中间有一些注释的语句，那些是另一种刷新方式，手动刷新，没有使用定时器，另外界面的右侧，嵌入了一个在线空调（虽然感觉没什么用）

7.2 代码

DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="utf-8">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
    <title>Hometitle>
    <link rel="stylesheet" href="css/bootstrap.min.css">
    <script src="js/bootstrap.min.js">script>
    <script src="js/jquery.min.js">script>
    <script src="js/echarts.common.min.js">script>
head>
<body>
<nav class="navbar navbar-inverse">
    <div class="container-fluid container">
        
        <div class="navbar-header">
            <button type="button" class="navbar-toggle collapsed" data-toggle="collapse" data-target="#bs-example-navbar-collapse-1" aria-expanded="false">
                <span class="sr-only">Toggle navigationspan>
                <span class="icon-bar">span>
                <span class="icon-bar">span>
                <span class="icon-bar">span>
            button>
            <a class="navbar-brand" href="#">xxx机房监控a>
        div>

        
        <div class="collapse navbar-collapse" id="bs-example-navbar-collapse-1">
            <ul class="nav navbar-nav">
                <li class="active"><a href="#">温度监控<span class="sr-only">(current)span>a>li>
                <li><a href="#">机房电脑a>li>

            ul>


        div>
    div>
nav>





































<iframe height="740" src="https://ac.yunyoujun.cn" align="right">iframe>
<div id="main" style="width: 1000px;height:600px;">div>

<script type="text/javascript"> // 基于准备好的dom，初始化echarts实例 let myChart = echarts.init(document.getElementById('main')); let data = []; for (let i = 0; i < 5; ++i) { 
           data.push(Math.round(Math.random() * 100)); } option = { 
           color: [ '#dd6b66', '#759aa0', '#e69d87', '#8dc1a9', '#ea7e53', '#eedd78', '#73a373', '#73b9bc', '#7289ab', '#91ca8c', '#f49f42', '#129' ], xAxis: { 
           max: 100.0 }, yAxis: { 
           type: 'category', data: ['机房一', '机房二', '机房三', '机房四', '机房五'], inverse: true, animationDuration: 300, animationDurationUpdate: 300, max: 4 // only the largest 3 bars will be displayed }, series: [ { 
           realtimeSort: true, name: '机房温度实时监控℃', type: 'bar', data: data, label: { 
           borderRadius: 14, show: true, position: 'right', valueAnimation: true }, itemStyle: { 
           borderRadius: [0, 5, 5, 0], color: '#129', opacity: 0.5 } } ], legend: { 
           show: true }, animationDuration: 2000, animationDurationUpdate: 2000, animationEasing: 'linear', animationEasingUpdate: 'linear' }; function update() { 
           let data = option.series[0].data; $.getJSON("cgi-bin/temp_cgi",function (info){ 
           let fg = Number(0); for(let idx = 0;idx < data.length; ++idx){ 
           let temp = Number(info.data[idx].temp); if(parseFloat(temp) > parseFloat(90.0)){ 
           fg = Number(1); console.log("temp ok"); } data[idx] = temp;//Math.round(Math.random() * 2000);// Number(info.data[idx].temp); } // console.log(option.series[0].itemStyle.color); if(fg === 1) { 
           option.series[0].itemStyle.color = option.color[0]; } else { 
           option.series[0].itemStyle.color = option.color[11]; } }) myChart.setOption(option); } setInterval(function() { 
           update(); }, 2000); script>

body>
html>

八、最后

8.1 项目结构


有一些文件只是用来测试学习的，所以看起来有一点冗余

8.2 感受

这次写完这个项目的感受是，难度不高甚至可以说很低了，但是生知识比较多，原理也都挺简单，感觉用C语言写Web项目还是有一点麻烦，不过通过这次的学习，弄清楚了进程间的通信、CGI程序等知识，也了解了cgic和cjson这两个外部库的方便之处，希望有朝一日能够更加深入学习。

8.3 项目下载连接

https://download.csdn.net/download/m0_46201544/85374880

这里由于项目功能单一，技术难度较低我就不传Github了，感兴趣的同学可以直接在CSDN下载了（应该不要钱）
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