基于ARM9與Linux的門禁監(jiān)控系統(tǒng)軟件設計-圖文

萬方數(shù)據(jù)《電子設計工程>>2011年第3期理,硬件設置,出入圖像監(jiān)控。房門開啟,數(shù)據(jù)瀏覽等功能。圖l為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型。圖l系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型Fig.1Systemstructuremodel2f-1禁控制器硬件設計本系統(tǒng)采用ATMEI。公司的AT9lRM9200(以下簡稱9200作為MCU,該處理器基于ARM920T內(nèi)核,工作主頻為180MHz.性能口J達到200MIlS,系統(tǒng)采用開源的LINUXOSJ6J。內(nèi)核版本為2.6.25.系統(tǒng)采用1片NorFlash。容量為64MB.2片SDRAM,容鼉分別為32MB。如圖2所示,本『J禁控制器以ARM9200為核心,同時連接的還有LCD控制器.可連接顯示屏,方便用戶調(diào)試。另外.本門禁系統(tǒng)最多可連接256臺讀卡器及對應攝像頭。系統(tǒng)硬件組成示意圖如圖2所示。圖2系統(tǒng)硬件組成示意圖Fig.2Sketchmapofsystemhardwarecomponents3系統(tǒng)軟件架構(gòu)設計整個系統(tǒng)分為前后臺兩部分.后臺監(jiān)控程序會時刻監(jiān)控讀卡器是否有刷卡信息,并對刷卡信息作出響應.前臺則通過boa服務器調(diào)用CGI服務程序響應客戶端訪問請求。系統(tǒng)功能模型如圖3所示。3.1前臺設計系統(tǒng)前臺主要由運行在門禁控制器上的boaServer服務器和CGI服務程序構(gòu)成.boaserver會時刻監(jiān)視是否有遠程用戶的訪問.當有客戶端訪問請求到達后,會通過boaserver—164-蜀1g1LmnuJ;目0文件名柄調(diào)用I全!!!竺些絲圭堡生II塑旦通。矗辟函數(shù)信門禁控制囂系統(tǒng)敬據(jù)庫l(BeirkeleyDBI——、...——.—/T文件旬柄Web服務程序l(C“1—瓦=。網(wǎng)3系統(tǒng)功能模型Fig.3Systemfunctionmodel配置文件到相應目錄下去調(diào)用對應的CGI服務程序.在處理完成后。boaserver將處理結(jié)果返回給客戶端。3.1.1CGI簡介及工作原理CGI瞼稱是“通用網(wǎng)關(guān)接門”(CommonGatewayInterface,是一種基于瀏覽器的輸入并在Web服務器上運行的程序方法。CGI的工作原理.首先瀏覽器通過HTML表單或超鏈接請求指上一個CGI應用程序的URL。服務器接收收到請求后.執(zhí)行所指定的CGI應用程序。CGI應用程序執(zhí)行所需要的操作(通常是基于瀏覽者輸人的內(nèi)容,并把結(jié)果格式化為網(wǎng)絡服務器和瀏覽器能夠理解的文檔(通常是HTML網(wǎng)頁。最后.網(wǎng)絡服務器把結(jié)果返回到瀏覽器中。3.1.2嵌入式服務器boaservePboaserver是一種小型單任務嵌入式服務器.支持CGI,可執(zhí)行代碼只有60kB左右.體積小.速度快,安全性好.能夠滿足本項目的開發(fā)。boa服務器需要交叉編譯為可在ARM平臺下運行的程序。在pc環(huán)境下。運用交叉編譯器arnl—linux—gcc對boa鴕rver進行交叉編譯后。需要修改其配置文件boa.conf。關(guān)鍵配置有創(chuàng)建日志文件所在目錄,創(chuàng)建HTML文檔的主目錄,將靜態(tài)網(wǎng)貞存入該目錄下,創(chuàng)建CGI腳本所在目錄,將cgi的腳本存放在該目錄下。3.2后臺設計當系統(tǒng)運行后.門禁控制器會一直運行主監(jiān)控程序,主監(jiān)控程序存在兩種丁作方式.分別為調(diào)試模式和監(jiān)控模式。3.2.1調(diào)試模式在調(diào)試模式下.可以對門禁控制器進行一些基本的設置.包括有『J禁控制器的IP設置.系統(tǒng)管理員用戶名及密碼設置.卡權(quán)限設置等操作.在此部分.需要配合圖形環(huán)境方便調(diào)試.本系統(tǒng)采用minigui嵌入式圖形庫14I。MiniGUl下的通訊是一種類似于Win32的消息機制.是由某公司開發(fā)的自由軟件.遵循LGPL協(xié)議,可以為嵌入式linux系統(tǒng)建立的一個快速.穩(wěn)定和輕量級的圖形用戶界面支持系統(tǒng)。32.2監(jiān)控模式在r作模式下.后臺駐留程序會時刻監(jiān)視是否有刷卡信息,在檢測到刷卡信息后,后臺駐留程序通過訪問數(shù)據(jù)庫進萬方數(shù)據(jù)李明,等基于ARM9與1.inux的門禁監(jiān)控系統(tǒng)軟件設計行卡信息的比對,只有當比對通過后.方口】進行I.】捫開動作。由于在開門的同時,需要保存圖片至數(shù)據(jù)庫,而此時,可能會存在客戶端對系統(tǒng)存儲|冬I片的訪問.這會造成對相舊數(shù)據(jù)庫的訪『n】沖突,所以系統(tǒng)在接收到客戶端訪問系統(tǒng)存儲圖片請求的時候,前端CGI服務程序通過命鋁管道的進程I’廿j通信方式和后臺監(jiān)控程序通信.以獲得數(shù)據(jù)庫訪問句柄。在客戶端訪問結(jié)束后,前端CGI服務程序會釋放數(shù)據(jù)庫句柄。本系統(tǒng)中由于涉及到頻繁的數(shù)據(jù)庫存取操作.基于ARM9的硬件平臺,選用數(shù)據(jù)庫為BerkeleyDB數(shù)據(jù)庫閣.BerkeleyDB是歷史悠久的嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng).主要應用在UNIX/UNUX操作系統(tǒng)上,其設計思想是簡單、小巧、‘日J靠、高性能,滿足本系統(tǒng)的需求。4系統(tǒng)軟件功能模塊設計4.1用戶信息錄入及授權(quán)管理用戶信息錄入及授權(quán)管理由具有管理員權(quán)限的用戶設罔4系統(tǒng)【】忠界面置.在客戶端。具有管理員權(quán)限的用戶通過瀏覽器輸入管理Fig.4SystemlogGUI員用戶名及密碼,發(fā)送至門禁控制器,門禁控制器在接受到時.通過讀取卡內(nèi)信息,調(diào)用相廊數(shù)據(jù)庫進行匹配.若匹配成請求后,通過調(diào)用相應的CGI服務程序,檢驗權(quán)限是否合法,功.則一方面攝錄此刻圖像.保存到數(shù)據(jù)庫相應目錄.房f】打確定合法后.進入下一級頁面,在此貞面町以完成用戶信息開;若不成功.則發(fā)flj報警信號,操作者無法打開房門。錄入及授權(quán)管理。主要完成的功能有錄入用戶個人信息.及與特定卡綁5結(jié)束語定。同時授予其卡的權(quán)限,在用戶刷卡開門的時候,首先檢查門禁監(jiān)控系統(tǒng)有效保障了企事業(yè)單位的安全。基于卡是否有對應的持卡人信息以及持卡人信息是否與系統(tǒng)定ARM9與linux的嵌入式門禁監(jiān)控系統(tǒng)具有穩(wěn)定、口『配置的特義的格式吻合,這樣可以防止非法卡的使用。如果這一步匹性.支持基于Intemet的數(shù)據(jù)傳輸,系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)體系,配成功的話.接下來檢奩的是卡所對應的權(quán)限信息.包括有用戶通過瀏覽器訪問系統(tǒng)的I:作方式。該方案詳細敘述了實此卡可以控制哪些大門的開啟及在哪些時間段可以控制?，F(xiàn)此fI禁監(jiān)控系統(tǒng)的軟件思想.并對實現(xiàn)過程進行了詳細4.2數(shù)據(jù)瀏覽的描述。tt前,該方案在生產(chǎn)和科研中已經(jīng)投入使用。隨著系統(tǒng)注冊用戶可以在客戶端瀏覽系統(tǒng)授權(quán)信息,同時只嵌入式技術(shù)的發(fā)展。門禁監(jiān)控系統(tǒng)的性能會得到更進一步有管理員權(quán)限的用戶才可以對系統(tǒng)注冊用戶進行刪除。地提高。4.3硬件設置參考文獻:管理員用戶可以在客戶端對門禁控制器系統(tǒng)進行遠程Yl王愛英.智能卡技hqMl.北京:清華大學出版社,1995測試和設置。分別為根據(jù)f】禁控制器地址檢測擰制器狀態(tài)。121夏靖波.王航,陳雅蓉.嵌入式系統(tǒng)原理與,,1-glMl.西安:對¨禁控制器設置當前時『日】和譬期,讀取當前控制器時問。西安電子科技大學出版社.2006.開門延時,手動開門.編輯和讀取設備名稱.清奄授權(quán)文件。[31蔡奇玉,連振漢,張志強.CGI編程指南IM】.北京:機械工業(yè)清空刷卡記錄等功能。出版社.1997.4.4圖像監(jiān)控【41MiniGUIUsermanualIEB/OI。1.(2007-08.http:#www.肖持卡人在進行大門開啟的時候.門禁控制器會將合法minigui.o酬ownltad√MIN—IGUI—USER—MANUAL—V2.0一的刷卡信息記錄如數(shù)據(jù)庫,并將刷卡瞬M的吲像保存為JPg4E。df圖門禁控制器的存儲設備中.系統(tǒng)注冊JfJ戶口『以在客m‘:,h'-存A[510IeBerkeleyDB[EB/OI.1.Published3/30/2010.http:/戶端通過瀏覽器,x,l"fJ禁控制器所保存的圖片進行瀏覽。系downl‘}ad.('hlocsh.,l/E1707-602/html/gs棚erkeIey統(tǒng)H志界面如圖4所示。DB—Core.-C—GSG.ndf.4.5后臺服務[61馬忠梅,李善平.康慨.等.ARM&I.inux嵌入式系統(tǒng)教程門禁控制器肩動后,通過持續(xù)檢測漠卡器是否彳『信號以IMI.北京:北京航天航空大學出版社.2005.驗證是否需要進行大fJ的開啟.當檢測到讀■器彳『刷k消息一165-萬方數(shù)據(jù)基于ARM9與Linux的門禁監(jiān)控系統(tǒng)軟件設計作者:李明,夏靖波,LIMing,XIAJing-bo作者單位:西安工業(yè)大學計算機科學與工程學院,陜西西安,710032刊名:電子設計工程英文刊名:ELECTRONICDESIGNENGINEERING年,卷(期:2011,19(3參考文獻(