小车远程监控系统-课程设计

1、课程设计II报告（2016/2017学年 第一学期）题 目：小车远程监控系统专业 计算机科学与技术学生姓名孙烨班级学号B13040402指导教师邹志强指 导单位计算机学院、软件学院2017.01.03-01.12指导教师成绩评定表备注评分等级有五种：优秀、良好、中等、及格、不及格学生姓名班级学号专业计算机科学与技术评分内容评分标准优秀良好中等差平时成绩认真对待课程设计，遵守实验室规定，上机不迟 到早退，不做和设计无关的事设计成果设计的科学、合理性功能丰富、符合题目要求界面友好、外观漂亮、大方程序功能执行的正确性程序算法执行的效能设计报告设计报告正确合理、反映系统设计流程文档内容详实程度文档格式

2、规范、排版美观验收答辩简练、准确阐述设计内容，能准确有条理回答各 种问题，系统演示顺利。评分等级指导教师 简短评语指导教师签名日期2017-01-12小车远程监控系统一、课题内容和要求服务器端：1、利用 linux C 实现服务器；2、服务器端使用多进程实现多客户网络服务； 3、服务器多个进程之间需要使用 IPC 通信（进程间通信）； 客户端：1 、在 linux C 下实现网络客户端； 为了实现同时读阻塞的键盘和阻塞的网络，要求使用多路 IO 实现同时阻塞的读键盘 和读网络。服务器客户端的网络通信：这里要求采用TCP协议进行通信，实现所要求的 S/C模式，并且要求实现多客户服 务。二、需求分

3、析服务器端：1、服务器端利用随机数模拟向串口读取传感数据，需要模拟的传感数据要求有：温 度、湿度、光照。2、服务器利用网络接收客户端发送过来的设备控制信号，通过写驱动，实现对底层 硬件的控制，这里使用打印显示的方式模拟。3、在进程之间 IPC 通信时，要求使用文件锁或信号量实现资源保护。客户端：1、客户端能够通过网络通信实现接收服务器端传输过来的传感数据，并将传感数据 打印到屏幕上显示。2、客户端能够从键盘输入控制信号，并且通信将控制信号发送给服务器。3、客户端要求实现控制信号有，开灯、关灯，开空调、关空调、开启小车、停小车三、概要设计服务器客户端四、详细设计（格式：宋体，4号，加粗，两端对齐

4、）各个算法实现的源程序（可以是一组源程序，每个功能模块采用不同的函数实现），源程序要按照写程序的规则来编写。要结构清晰，重点函数的重点变量，重点功能部分要加上 清晰的程序注释。头文件（cs.h）Times New Rxo man#in elude #include #i nclude #i nclude verrno .h#i nclude #i nclude #i nclude #in clude #in clude #in clude #in clude #include #define SER_PORT 5010#define SER_IP 127.0.0.1#define MAX_SI

5、ZE 2048#define MAX_CONNECT 20 /最大可连接的客户端数量#define CHPTH_COUNT 3#define PTH_EIXT 1int skfd = 0;int cfd = 0;int ret = 0;void err_fun(const char *const file_name, int line, const char *const fun_name, int err_no) fprintf(stderr, %s %d %s: %sn, file_name, line, fun_name, strerror(err_no); exit(-1);void

6、signal_fun(int a)int ret = shutdown(skfd, SHUT_WR);if(ret 0) err_fun(_FILE_, _LINE_, shutdown, errno);printf(nShuts Down!n);exit(0);struct global_vachar pth_exit_flag;pthread_mutex_t mutex;glb_va = 0, PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;struct pthread_argint fd;pthread_t pthid;int pthnum;客户端代码：#include cs.hin

7、t main(void)char data_sendMAX_SIZE=0;char data_recvMAX_SIZE=0;struct sockaddr_in s_addr = 0;int flag=0;skfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);/* 创建一个套接字文件，返回一个用于监听用客户上线用的文件描述符 * 参数 1：域(协议族) */if(skfd 0) err_fun(_FILE_, _LINE_, socket, errno); s_addr.sin_family = AF_INET;s_addr.sin_port = htons(SER_P

8、ORT); s_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(SER_IP);ret = connect(skfd, (struct sockaddr *)&s_addr, sizeof(s_addr);if(ret );scanf(%s,data_send);flag=atoi(data_send);n);if(flag6|flag0) /* 值域判断 */printf( 输入错误，请重新输入。 else ret = write(skfd, data_send, MAX_SIZE);if(ret 0) err_fun(_FILE_, _LINE_, write error

9、, errno); ret = read(skfd,data_recv,MAX_SIZE);if(ret %sn, data_recv); memset(data_send, 0, MAX_SIZE);memset(data_recv, 0, MAX_SIZE);sleep(1.5);return 0;服务器端：#include cs.hint count_client= 0; /存储当前的客户端数量static void pthread_fun(void * cfd)count_client+;int tempfd= 0;int i_recvBytes;char data_recvMAX_S

10、IZE=0;char data_send MAX_SIZE=0;strcpy(data_send, 已执行操作 );struct pthread_arg *p = (struct pthread_arg *)cfd;int fd = p-fd;while(1)printf(n 等待请求 .n);if(glb_va.pth_exit_flag = PTH_EIXT) pthread_mutex_unlock(&glb_va.mutex); break;i_recvBytes = read(fd,data_recv,MAX_SIZE);if(i_recvBytes = 0) printf( 客户

11、%d 下线 n,fd-3);break;if(i_recvBytes = -1)fprintf(stderr,读错误!n);break;printf( 从客户 :%d t 收到控制序号 %sn,fd-3,data_recv); if(strcmp(data_send,quit) = 0) printf( 拒绝请求 !n);break;pthread_mutex_lock(&glb_va.mutex);/ 增加互斥锁sleep(3);time_t tim;float illumi natio n=O,humid=O,temperature=O; 定义湿度，光照，温度 char t16;if(at

12、oi(data_recv)=O&atoi(data_recv)7) switch(atoi(data_recv)case O:tim=time(NULL);srand(tim);illumination=(float)(rand()%1OO);/ 随机生成 humid=(float)(rand()%1OO);temperature=(float)(rand()%4O);strcpy(data_send, 车内环境信息：光照 ); sprintf(t,%0.1f,illumination);/ 将光照值加入到 t 字符串中 strcat(data_send,t);strcat(data_send

13、, 湿度 );sprintf(t,%0.1f,humid);/ 将湿度值加入到 t 字符串中 strcat(data_send,t);strcat(data_send, 温度 );sprintf(t,%0.1f,temperature);将温度值加入到t字符串中 strcat(data_send,t);tempfd=write(fd,data_send,strlen(data_send);break;case1:strcpy(data_send调已关闭 ”);tempfd=write(fd,data_send,strlen(data_send);break; case2:strcpy(data

14、_send,空调已开启);tempfd=write(fd,data_send,strlen(data_send);break; case3:strcpy(data_send,灯已关闭);tempfd=write(fd,data_send,strlen(data_send);break; case4:strcpy(data_send,灯已打开);tempfd=write(fd,data_send,strlen(data_send);break;case5:strcpy(data_send,小车已启动);tempfd=write(fd,data_send,strlen(data_send);bre

15、ak; case6:strcpy(data_send,小车已停止);tempfd=write(fd,data_send,strlen(data_send);break;pthread_mutex_unlock(&glb_va.mutex);if(tempfd = -1)break;printf( 停止当前连接 nn);close(fd);count_client-;/pthread_exit(NULL);int main(void)pthread_t pthid = 0;struct sockaddr_in s_addr = 0;struct pthread_arg pthargCHPTH_C

16、OUNT = 0;/* 设置互斥锁，如果第二个参数如果是 NULL ，表示使用默认设置 */ret = pthread_mutex_init(&glb_va.mutex, NULL);if(skfd 0) err_fun(_FILE_, _LINE_, pthread_mutex_init, ret);skfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);if(skfd 0) err_fun(_FILE_, _LINE_, socket, errno); s_addr.sin_family = AF_INET;s_addr.sin_port = htons(SER_PO

17、RT); s_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(SER_IP);ret = bind(skfd, (struct sockaddr *)&s_addr, sizeof(s_addr);if(ret 0) err_fun(_FILE_, _LINE_, bind, ret);ret = listen(skfd, MAX_CONNECT);if(ret 0) err_fun(_FILE_, _LINE_, listen, errno);printf( 监听客户地址 %s 端口号 %d.n,SER_IP,SER_PORT); signal(SIGINT, signal

18、_fun);while(1)printf(n 等待新的连接 .n);cfd = accept(skfd,NULL,NULL);if(cfd = -1)fprintf(stderr, 监听出错 !n);continue;if(count_client 1按下0时服务器收到消息:收到控制序号0等待请求.按下o时服务器显示车内环境信息：请输入控制序号 6服务器消息 车内环境信息：光照44用湿度45 內温度服务器收到控制序号1:客户端输入1,并收到服务器信息：空调已 经关闭：粘来*鼎帛拿眾定鼎丰字*寓宰*溶鼎常當*嘉审常:来矗鼎丰塞:宰床幕幸羸溶鼎常當*鼎肃拿来.等待请求.从客户：1收到控制序号1请输

19、入控制序号 1 腑务器消息亠空调已关闭服务器收到序号5:等待请求.从客户：1收到控制序号5等待请求.客户端显示小车已启动请输入控制序号 5 服隽器消息 -a小车已启动*常常峯常卡*塞秦常黑*卡*建建*幸幸宰*#*#*#*#*请选择序号控制音能小车5车内环境信息1关闭小车空调 2打幵小车空调 入关闭小车灯4,打开小车灯5 启动小车6,停止小车服务器连接第二个客户端时:等待请求*现在已经开始连接客户2 .等待新的连接第二个客户端下线时，服务器显示:该客户端退出:等待请求.客户2下线停止当前连接丰丰*丰車*丰*車*韋韋車*韋韋*韋寧*拿*拿*拿拿哉*请输入控制序号-ACShuts Down!luoy

20、angL-y:/Desktop/car_final$当两个客户端同时向服务器发送消息时，开启的互斥锁使得当前面的信息处理完毕时再处 理第二个客户端。lucif jfc当旬if序hrAllu呼/D皿怕吟1_伽1帥收到惶制序写6專秸iff班.3 hiigypings-fl jrw（F）1*：即升jiaui MfiniH；等猜睛求 从售户：1季術睛察 从BF户：1 从喜 ：3坨剤控制斥号5 收到控制序号乐收掠制即号2匕Sftfirt1. lufefE 叵11E1 hxiydh. EJg梢苗求收判腔制序号5 吹到15制序曾6呼持II事， 从喜户:1 从審户泊理在已径弭跆连持客户2 專柑新的選窿首Mt人

21、揑制序V piCar_-lirul立藩OF I M4I EI aM UtMTl辱即個用b即止小车 irxs 六、调试过程中的问题1、当两个客户端同时向服务器发送消息时，会同时向服务器端写入，弓I起混乱。解 决的办法是加入了互斥锁。开启的互斥锁使得当前面的信息处理完毕时再处理第二个客户 端。2、 碰到了一些基本语法错误，比如字符串之间的比较，复制，以及spri ntf 函数的 学习使用将多个数据拼接传输到客户端，通过查阅网络信息得以解决错误。3、初步传感器的车内环境信息：温度、光照、湿度是客户端自己生成并显示的，经 过改进，将生成的数据置于服务器并发送至客户端，实现真正的模拟传感器收发。七、参考

22、文献和查阅的资料上课所用实例代码八、程序设计总结这次程序设计，我实现了在linux操作环境下进行一个服务器和多个客户端之间的通信，利用传感器传输小车内的环境信息，利用线程服务多个客户端，用read和write函数实现数据传输。和同伴的互助之下，完成了这个小程序，并且我深刻感悟，重要的不是编 码能力，而是团队协作能力，并且在想法的交流中摩擦出了智慧的火花。塞制系统的设计与研究EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究67891 22 2 33 455 5 666 778 899.012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789 000-4 mo三二一三三三于种一三三三于一三理三-三压一三于于三三一三于o三一三