基于ARM的智能魚缸控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)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(duì)服務(wù)器端與控制端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)以及其中的關(guān)鍵技術(shù)（包括Qt、Boa、Webcam、CGI）做了詳細(xì)的闡述。

關(guān) 鍵 詞：ARM；Boa；Qt；Webcam；jQuery

中圖分類號(hào)：TP368.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 引言

本系統(tǒng)集視頻采集、Qt、單片機(jī)、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(jì)的魚缸控制系統(tǒng)同傳統(tǒng)魚缸相比有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）遠(yuǎn)程操控；（2）視頻采集；（3）娛樂性強(qiáng)。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(jì)與實(shí)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(kù)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(duì)魚缸的間接控制提供支持，同時(shí)Qt本身也具有控制的功能?？刂贫擞葾T89C52單片機(jī)構(gòu)成，單片機(jī)作為執(zhí)行器對(duì)魚缸進(jìn)行一系列動(dòng)作。體系結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

3 軟件設(shè)計(jì)

3.1 Qt端設(shè)計(jì)

ARM開機(jī)后自動(dòng)運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器Boa，并開啟Qt端程序。PC或者手機(jī)通過路由器連接到服務(wù)器，此時(shí)便可以通過網(wǎng)頁操作對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)進(jìn)行更改，Qt端讀取數(shù)據(jù)后向單片機(jī)發(fā)出控制指令，單片機(jī)對(duì)魚缸執(zhí)行操作。Qt端定時(shí)器動(dòng)作監(jiān)控流程圖如圖2所示。

3.2 娛樂功能設(shè)計(jì)

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(jìn)電機(jī)模塊實(shí)現(xiàn)。步進(jìn)電機(jī)模塊采用ULN2003作為驅(qū)動(dòng)芯片。驅(qū)動(dòng)信號(hào)從單片機(jī)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(gè)反向器輸入端，并且其輸出端連接到步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)圖如圖3所示。

3.3 Web服務(wù)器端設(shè)計(jì)

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(gè)簡(jiǎn)潔、美觀的網(wǎng)頁界面。頁面采用jQuery動(dòng)畫效果搭建，表單提交采用Ajax技術(shù)，使動(dòng)作更加順暢，用戶體驗(yàn)度更高。具體功能如圖4所示。

6 結(jié)論

本文設(shè)計(jì)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(qiáng)，能夠給廣大的養(yǎng)魚愛好者帶來全新的感受。通過長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)試與運(yùn)行，已證實(shí)本系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性良好。

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