代码收藏家 物联网智能农场项目的嵌入式开发
项目的github地址：https://github.com/zhangruyi3906/smartFarm/
总结：
第一天实训总体十分的轻松
每天坚持写技术日志
认真写好工程实践报告
智能农场模拟演示视频
M0开发板的控制命令的格式：
环境：十六进制 36字节 BB ID 24 00 命令格式： 十六进制 —- 36个字节
DD id 24 00 00 --- 开灯 DD id 24 00 01 --- 关灯 DD id 24 00 02 -- 开蜂鸣器 DD id 24 00 03 -- 关蜂鸣器 DD id 24 00 04 --- 开风扇 DD id 24 00 08 --- 关风扇
eg:dd 09 24 00 01
linux基础
常用命令
1、打开终端：
-
双击图标
-
ctrl alt + t
2、创建文件夹
-
mkdir 文件名
dpkg -l 查看所有已经安装的软件
dpkg -s vim 查看某一个软件的安装状态
cd 直接进入的就是家目录=/home/zhangruyi
根目录下是共享的，公有的文件，普通用户没有操作权限
sudo apt-get remove vim
sudo apt-get install vim
在线从某一个网站上下载软件包到本地
3、进入文件夹
-
cd 文件名
-
cd .. 返回上一级目录
4、查询当前目录文件
-
ls
5、vi编辑器
-
命令行模式
-
yy 复制一行
-
dd 删除/剪切
-
p 粘贴
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u 撤销
-
xyy 复制多行
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xdd 删除多行
-
-
插入模式
-
a i o 进入插入模式
-
-
底行模式（退出插入模式 ESC）
-
:w 保存
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:q 退出
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:wq 保存并退出
-
6、gcc 编译器
-
gcc test.c //默认生成a.out可执行文件
-
gcc test.c -o test //生成test可执行文件
ps -ef | grep nginx 和 ps aux | grep nginx 都可以用来查看包含 "nginx" 关键词的进程信息，只是显示的格式略有不同。
ps -ef 和 ps aux 都是用于查看系统中的进程信息的命令。
| 是管道符号，用于将前一个命令的输出作为后一个命令的输入。
grep nginx 用于过滤出包含 "nginx" 关键词的进程信息。
所用指令：
touch 1.c
ls
gcc 1.c
vi 1.c
./a.out 执行二进制文件
a9开发板
m0开发板
zigbee模块：
智能农场
-
需求：温湿度、光照、浴霸、排风扇、报警、自动浇水、摄像头
-
怎么来实现？
总结：
要用到的技术
-
编程语言：C语言、C++
-
开发平台：linux系统、QT
-
v4l2编程（摄像头采集图像）
-
zigbee编程
-
网络编程
最终实现效果图
系统架构图：
Zigbee协调器节点（建立网络，配对和终端节点连接）和终端节点（接收数据，从温湿度传感器等接收数据）
打开USB0串口，调用函数进行串口属性初始化
创建camera_fd套接字
一个qt客户端的代码文件，主要是qt的ui界面及其公共按钮监听，就是按下后发送命令，
三个系统：虚拟机、本机windows和能够烧录Linux系统的A9开发板，本机负责安装和启动QT客户端，虚拟机负责将运行在开发板上的服务器端代码.c文件进行编译为可执行文件默认为a.out，也可以改名字，再将可执行文件通过scp命令传给开发板执行，而后开发板通过串口连接的zigbee模块，与控制电路（智能农场）交互信息，控制电路（也就是风扇、小灯的那块板子m0）的代码是提前写好烧制的，中间可以用串口调试助手来预调试。
最后是win上的QT客户端—–网线局域网——-》linux服务器主板(arm-cortexA9)—>（串口线）—-> zigbee协调器+摄像头–>（m0上的zigbee终端）+M0（stm32类型的）
服务器主板：1.电源线 2.超级终端控制线 3. 串口线（摄像头+zigbee协调器）4.网线（局域网+通过ssh协议安全接收传输过来的文件）
透传数据
电阻R、电容C、串口线、SD卡烧录镜像8GB、zigbee
大小端： pc-小端 网络字节序：大端
tcp/ip中的大小端是什么
在计算机中，大小端（Endianness）是指数据在内存中的存储方式。具体来说，大小端描述了多字节数据在内存中的字节顺序。
小端（Little Endian）是指数据的低位字节存储在内存的低地址处，而高位字节存储在内存的高地址处。这意味着在小端系统中，较低有效位的字节会先存储在内存中。
大端（Big Endian）则相反，是指数据的高位字节存储在内存的低地址处，而低位字节存储在内存的高地址处。在大端系统中，较高有效位的字节会先存储在内存中。
在网络通信中，TCP/IP协议规定了网络字节序（Network Byte Order），即数据在网络中传输的字节顺序。TCP/IP协议要求使用大端字节序进行数据传输，也就是说，数据在网络中传输时，高位字节先传输，低位字节后传输。
为了在不同大小端系统之间进行数据传输，通常需要进行字节序转换。在C语言中，可以使用函数如htons和htonl将主机字节序转换为网络字节序，使用函数如ntohs和ntohl将网络字节序转换为主机字节序。
(在大端系统中，高位字节存储在低地址，低位字节存储在高地址；而在小端系统中，高位字节存储在高地址，低位字节存储在低地址。)
· ping命令：测试网络连通性 导致ping不通的原因： 1）双方不在同网段 2）防火墙拦截
涉及的参与方
（1）客户端（Qt上位机）
（2）服务端 + 摄像头 处理数据及中间通道
中间桥梁 串口（传输数据）、zigbee网络
（3）设备端：M0采集数据（实现相应的功能）
网络编程
文件描述符 ： 文件的唯一标识
套接字
-
TCP 传输控制协议、有连接、保证数据可靠性；
-
两种模型
-
b/s （b 浏览器 s 服务器）
-
c/s （c 客户端 s 服务器）
-
ip:用来区分主机的唯一标识；
端口号：用来判断主机接收到的数据，应该交给那个任务去处理
TCP服务器的搭建流程：
-
创建套接字 socket()
-
绑定ip、端口号 bind()
-
监听连接 listen()
-
建立连接 accept()
-
通信 read()/write()
-
关闭套接字 close()
socket（）
功能：创建套接字
头文件：
#include <sys/types.h> /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
函数原型：
int socket(int domain, int type, int protocol);
参数：
domain:
AF_INET ipv4的协议
type:
SOCK_STREAM 流式套接字
protocol:
传0，使用默认协议
返回值：
成功：返回新创建的套接字
失败：返回-1
返回0代表程序执行成功
返回-1代表程序执行失败
eg:
int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
if(sockfd == -1)
{
perror("socket");
return -1;
}
缩进命令：gg = G
bind()
功能：绑定ip、端口号
头文件：
#include <sys/types.h> /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
函数原型：
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);
参数：
sockfd:
创建的套接字
addr:
地址结构体
addrlen:
地址结构体的长度
返回值：
成功：返回0
失败：返回-1
//通用地址结构体
struct sockaddr {
sa_family_t sa_family;
char sa_data[14];
}
//ipv4地址结构体
struct sockaddr_in {
sa_family_t sin_family; /* address family: AF_INET */
in_port_t sin_port; /* port in network byte order */
struct in_addr sin_addr; /* internet address */
};
/* Internet address. */
struct in_addr {
uint32_t s_addr; /* address in network byte order */
};
eg:
struct sockaddr_in saddr;
bzreo(&saddr,sizeof(saddr));
saddr.sin_family = AF_INET;
saddr.sin_port = htons(6666);
saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.6.33");
if(-1 == bind(sockfd, (struct sockaddr *)&saddr,sizeof(saddr)))
{
perror("bind");
return -1;
}
listen()
eg:
if(-1 == listen(sockfd, 5))
{
perror("listen");
return -1;
}
accept()
eg:
int connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);
if(connfd == -1)
{
perror("connfd");
return -1;
}
read()/write();
close(connfd);
close(sockfd);
tcp/ip协议通信示意图
https://i3.wp.com/img-blog.csdnimg.cn/57129c6b6dc0410797aa2560bfb080c9.png#pic_center
华清张路东老师—–网络通信相关
-
下述命令找不到
使用：sudo apt-get install lib32z1
#
*【ARM】arm-linux-gcc 没有那个文件或目录*
【ARM】arm-linux-gcc 没有那个文件或目录_linux 怎么找到arm-linux-gcc存放的路径-CSDN博客【ARM】arm-linux-gcc 没有那个文件或目录_linux 怎么找到arm-linux-gcc存放的路径-CSDN博客v100pc_search_result_base4&utm_term=zhangruyi%40zhangruyi-virtual-machine%3A%7E%2Fgcc-4.6.4%2Fbin%24%20arm-linux-gcc%20-v%20bash%3A%20%2Fhome%2Fzhangruyi%2Fgcc-4.6.4%2Fbin%2Farm-linux-gcc%3A%20No%20such%20file%20or%20directory%20zhangruyi%40zhang&spm=1018.2226.3001.4187
由以下问题所引发的上述问题：
-
虚拟机连外网ping命令，和tracecert命令都是检查网络的可达性和网络情况的，基于icmp网络报文控制协议。
-
实验设备
-
需要安装一个dll文件
（1）XShell的使用文档，
连接服务器如虚拟机Linux，
串口配置
弹出下面对话框
选本地有的串口，波特率选115200
虚拟机配置
（2）windows版本的Qt安装方法
1、 先断网(wifi和有限网络都断开)
2、 点击安装包
3、 一直点击下一步，直到下面的页面
4、选择MinGW 5.10.1 32bit
5、继续安装直到完成。
（3）网络编程相关知识
1.网络编程： 0.地址结构： 1.IP地址： typedef uint32_t in_addr_in;
struct in_addr {
in_addr_in s_addr;
};
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/ip.h>
将字符型ip转成整型ip: in_addr_t inet_addr(const char *cp)
将整型ip转成字符型ip: char *inet_ntoa(struct in_addr in);
使用任意IP：htonl(INADDR_ANY);
2.通用地址结构：
struct sockaddr {
u_short sa_family;
char sa_data[14];
};
3.Internet协议地址结构：
struct sockaddr_in {
u_short sin_family; //地址族 AF_INET
u_short sin_port; //端口号,4位,0~65535,0~1023被系统占用,普通应用程序用1024以上端口，如8080,8888等等，赋值htons(8080)或者htons(8080)
struct in_addr sin_addr; //IPV4地址，服务器地址，inet_addr(const char *cp)
char sin_zero[8]; //字节的补充
};
1.创建服务器： 0.套接字： 文件描述符–>唯一标识一个打开或者创建的文件 PID –>唯一标识一个进程 套接字–>标识一个服务器/客户端(特殊的文件描述符) IP： IP地址 端口：标识发到哪个进程 1.创建套接字: #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> /* See NOTES */
函数原型: int socket(int domain, int type, int protocol);
函数功能: 创建套接字
参数: domain -- AF_INET
type -- SOCK_STREAM
protocol-- 0
返回值： 成功：套接字
失败：-1
2.绑定服务器IP、端口等：{ #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> /* See NOTES */ 函数原型: int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, int addrlen) 函数功能: 绑定服务器IP、端口 参数： sockfd — 套接字 addr — 地址结构(通用地址结构) addrlen– 地址结构的长度 返回值: 成功0 失败-1 }
3.设置监听数：{
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h> /* See NOTES */
函数原型: int listen(int sockfd, int backlog);
函数功能: 设置监听数
参数： sockfd -- 套接字
backlog -- 最大等待队列长度
返回值： 成功返回0，失败返回-1
}
4.等待连接：{
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h> /* See NOTES */
函数原型: int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
函数功能: 等待连接
参数： sockfd -- 监听套接字
addr -- 客户端的地址结构
addrlen-- 客户端地址结构长度
返回值： 成功返回客户端读写套接字，失败返回-1
}
5.通信：
收： read：
#include <unistd.h>
函数原型： ssize_t read (int fd, void *buf, size_t count);
函数功能： 读
参数： fd --打开的文件的文件描述符
buf --从fd中读，存放到buf中
count--读多少字节
返回值： 成功返回实际读到的字节数，返回0代表读到文件末尾，失败返回-1
发：write： #include <unistd.h> 函数原型： ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count）; 函数功能： 写 参数： fd –写入的文件的文件描述符 buf –从哪里写 count–写多少字节 返回值： 成功返回实际写入的字节数，返回0代表读完了，失败返回-1
6. 关闭：{ #include <unistd.h> 函数原型： int close(int fd) 函数功能： 关闭 参数： fd — 打开的文件的文件描述符 返回值： 成功返回0，失败返回-1 } } 2.创建客户端： 1.创建套接字: #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> /* See NOTES */ 函数原型: int socket(int domain, int type, int protocol); 函数功能: 创建套接字 参数: domain — AF_INET type — SocK_STREAM protocol–0 返回值： 成功：套接字 失败：-1
2.连接服务器IP、端口等： # include <sys/types.h > # include <sys/socket.h > 函数原型: int connect(int sockfd, struct sockaddr *addr, int addrlen); 函数功能： 连接服务器IP、端口等 参数： sockfd — 套接字 addr — 服务端的地址结构(通用地址结构) addrlen — 地址结构的长度 返回值: 成功0 失败-1
3.通信：
收： read：
#include <unistd.h>
函数原型： ssize_t read (int fd, void *buf, size_t count);
函数功能： 读
参数： fd --打开的文件的文件描述符
buf --从fd中读，存放到buf中
count--读多少字节
返回值： 成功返回实际读到的字节数，返回0代表读到文件末尾，失败返回-1
发：write： #include <unistd.h> 函数原型： ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count）; 函数功能： 写 参数： fd –写入的文件的文件描述符 buf –从哪里写 count–写多少字节 返回值： 成功返回实际写入的字节数，返回0代表读完了，失败返回-1
4. 关闭：{ #include <unistd.h> 函数原型： int close(int fd) 函数功能： 关闭 参数： fd — 打开的文件的文件描述符 返回值： 成功返回0，失败返回-1 } }
作者：m0_63267586
