基于Webserver的工业数据采集项目

html

cgi

Modbus协议(应用层)

工具：ModusSlave/Poll wireshark Postman

一、Modbus起源

1.起源：

Modbus由Modicon公司于1979年开发，是一种工业现场总线协议标准。

Modbus通信协议具有多个变种，其中有支持串口，以太网多个版本，其中最著名的是ModbusRTU、ModbusASCII和ModbusTCP三种

其中ModbusTCP是在施耐德收购Modicon后1997年发布的。

2.分类：

1）ModbusRTU：运行在串口上的协议，采用二进制表示形式以及紧凑的数据结构，通信效率较高，应用比较广泛

2）ModbusASCII：运行在串口上的协议，采用ASCII码传输，利用特殊字符作为字节开始和结束的标志，传输效率较低，只有在传输数据量较少的时候才会考虑它

3）ModbusTCP：运行在以太网上的协议

优势：

免费、简单、容易使用

应用场景：

Modbus协议是现在国内工业领域应用最多的协议，不只PLC设备，各种终端设备，比如水控机、水表、电表、工业秤、各种采集设备

ModbusTCP特点

1）采用主从问答方式进行通信

2）ModbusTcp是应用层协议，基于传输层TCP协议实现

3）ModbusTcp端口号默认502

二、ModbusTCP通信协议

ModbusTcp协议包含三部分：报文头、功能码、数据

ModbusTCP/IP协议最大数据帧长度为260字节

1.报文头

共7字节，分别是：

2.寄存器

包含四种寄存器，分别是线圈、离散量输入、保持寄存器、输入寄存器

1.离散量和线圈其实就是位寄存器（每个寄存器数据占1字节），工业上主要用于控制IO设备。

线圈寄存器，类比为开关量，每一个bit都对应一个信号的开关状态。所以一个byte就可以同时控制8路的信号。比如控制外部8路io的高低。线圈寄存器支持读也支持写，写在功能码里面又分为写单个线圈寄存器和写多个线圈寄存器。

对应上面的功能码也就是：0x010x050x0f

离散输入寄存器，离散输入寄存器就相当于线圈寄存器的只读模式，他也是每个bit表示一个开关量，而他的开关量只能读取输入的开关信号，是不能够写的。比如我读取外部按键的按下还是松开。

所以功能码也简单就一个读的0x02

2.输入和保持寄存器是字寄存器（每个寄存器数据占2个字节），工业上主要用于存储工业设备的值。

保持寄存器，这个寄存器的单位不再是bit而是两个byte，也就是可以存放具体的数据量的，并且是可读写的。比如我我设置时间年月日，不但可以写也可以读出来现在的时间。写也分为单个写和多个写

所以功能码有对应的三个：0x030x060x10

输入寄存器，这个和保持寄存器类似，但是也是只支持读而不能写。一个寄存器也是占据两个byte的空间。类比我我通过读取输入寄存器获取现在的AD采集值

对应的功能码也就一个0x04

3.功能码

根据四种不同的寄存器设置了8种功能码

点一个灯：05

读温度：03 04

具体协议分析可参考：

实例分享 | ModbusTCP报文详解

练习：读传感器数据，读1个寄存器数据，写出主从数据收发协议。

主机给从机：

|-事务处理标识符|-协议类型-|-字节长度-|-从机ID-|-功能码-|-起始地址-|-寄存器个数-|

0x0000 0x00000x00060x110x030x00150x0001

从机回主机：

|-事务处理标识符|-协议类型-|-字节长度-|-从机ID-|-功能码-|-数据长度-|–数据–|

0x0000 0x0000 0x00050x110x030x020x0102

练习：写出控制IO设备开关的协议数据，操作1个线圈。

主机给从机：

|———-MBAP报文头———-|-功能码-|-起始地址-|-断通标志-|

0x00000x00000x00060x110x050x000b0xFF00

从机回主机：

|———-MBAP报文头———-|-功能码-|-起始地址-|-断通标志-|

0x00000x00000x00060x110x050x000b0xFF00

单个线圈：1线圈占1个字节，1个字节=8位，对应一个IO设备，设置为0xff00表示置位，0x0000表示复位

多个线圈：1位表示一个线圈，1位对应一个IO设备，1个字节对应8个线圈即8个IO设备

三、工具软件使用

1.ModbusSlave/Poll

1.软件默认安装

2.破解

点击connection->connect，输入序列号即可

3.使用

先设置

后连接（连接时注意先开启slave端(相当于服务器)，后起poll端(相当于客户端)）

查询主机ip:win+r然后输入cmd 然后输入ipconfig即可查询主机ip

2.网络调试助手

3.Wireshark使用

安装使用wireshark时注意把杀毒软件和防火墙关闭

捕获器选择：

windows如果连接有线网络，选择本地连接/以太网

如果连接无线网络，选择WLAN

如果只是在本机上的通信，选择NPCAPLoopbackapdater

或Adapterforloopbacktrafficcapture

过滤条件：

过滤端口：tcp.port==502

过滤IP：ip.addr==192.168.1.156（自己的ip地址）

练习：

在虚拟机写程序实现poll端功能，编写客户端实现和Slave通信。

03功能码：读保持寄存器

uint8_t seq[12]={0x00,….};

//创建套接字

//填充结构体

//连接

//发送

//接收

//打印数据

//关闭套接字

  1. 分别封装函数实现对保持寄存器的读取和对单个线圈的控制

读保持寄存器：函数参数（发送数据首地址，功能码，寄存器起始地址、寄存器个数、从机ID，接收数据首地址）

intsockfd;void set_slave_id(uint8_t *p, intid) //设置从机id{p[6]=id;//*(p+6)}void read_registers(uint8_t *p, intaddr, intnb, uint8_t *dest){//给p指向数组赋值p[5]=6//字节数p[7]=0x03;p[8]=addr>> 8 ;//地址高位p[9]=addr&0xff;//地址低位p[10]=nb>> 8 ;//数量高位p[11]=nb&0xff;//数量低位//发送send(sockfd,p,12,0);//接收recv(sockfd,dest,64,0);}void write_coil(uint8_t *p, intfunction, intaddr, intnb, uint8_t *dest){inti= 0;*(p+ 5) = 6;//后面字节数*(p+ 7) = (char)function; //功能码*(p+ 8) =addr>> 8;//线圈高位地址*(p+ 9) =addr& 0xff;//线圈低位地址if (nb== 1)*(p+ 10) = 0xff;else if (nb== 0)*(p+ 10) = 0x00;*(p+ 11) = 0x00;send(sockfd,p, 12, 0);recv(sockfd,dest, 64, 0);}int main(){//创建套接字//填充结构体//连接//设置从机ID//调用函数收发//循环打印 for (i= 0;i<dest[8];i++)printf("%#x",dest[9 +i]);printf("\n");//关闭套接字return 0；}

sudohq_vm.sh

四、Modbus库

三方库的使用

【1】库的安装

1.库的安装配置

1.在linux中解压压缩包

将库压缩包复制到linux下，进行解压

tar-xvflibmodbus-3.1.7.tar.gz

2.进入源码目录，创建文件夹（存放头文件、库文件）

cdlibmodbus-3.1.7

mkdirinstall

3.执行脚本configure，进行安装配置（指定安装目录）

./configure –prefix=$PWD/install

4.执行make和makeinstall

make//编译

makeinstall//安装

执行完成后会在install文件夹下生产对应的头文件、库文件件夹，install用于存放产生的头文件、库文件等

2.库的使用

1、gccxx.c-I./install/include/modbus-L./install/lib-lmodbus

./a.out

解释：

-I后需要指定出头文件的路径

-L后需要指定库的路径

-l后需要指定库名

因为库为动态库，所有运行时会报错，解决方法：

修改配置文件：

sudovi/etc/ld.so.conf.d/my.conf

在文件中添加库的路径如：/home/hq/install/lib

sudoldconfig执行生效

2.要想编译方便，可以将头文件和库文件放到系统路径下

sudocpinstall/include/modbus/*.h/usr/include

sudocpinstall/lib/*-r/lib-d

后期编译时，可以直接gccxx.c-lmodbus

头文件默认搜索路径：/usr/include、/usr/local/include

库文件默认搜索路径：/lib、/usr/lib

【2】函数接口

1.建立连接

modbus_new_tcp：创建modbus句柄

modbus_set_slave：设置从机ID

modbus_connect：进行连接

2.销毁操作

modbus_free:释放modbus

modbus_close:关闭套接字

3.功能函数

8个功能码对应的函数

modbus_read_bits：01功能码

modbus_read_input_bits：02功能码

modbus_read_registers：03功能码

modbus_read_input_registers：04功能码

modbus_write_bit：05功能码

modbus_write_register：06功能码

modbus_write_bits：15功能码

modbus_write_registers：16功能码

modbus_t* modbus_new_tcp(const char *ip, intport)功能：以TCP方式创建Modbus实例，并初始化参数：ip：ip地址port：端口号返回值：成功：Modbus实例失败：NULLint modbus_set_slave(modbus_t *ctx, intslave)功能：设置从机ID参数：ctx：Modbus实例slave：从机ID返回值：成功：0失败：-1int modbus_connect(modbus_t *ctx)功能：和从机（slave）建立连接参数：ctx：Modbus实例返回值：成功：0失败：-1void modbus_free(modbus_t *ctx)功能：释放Modbus实例参数：ctx：Modbus实例void modbus_close(modbus_t *ctx)功能：关闭套接字参数：ctx：Modbus实例int modbus_read_bits(modbus_t *ctx, intaddr, intnb, uint8_t *dest)功能：读取线圈状态，可读取多个连续线圈的状态（对应功能码为0x01）参数：ctx：Modbus实例addr：寄存器起始地址nb：寄存器个数dest：得到的状态值intmodbus_read_input_bits(modbus_t *ctx, intaddr, intnb, uint8_t *dest)功能：读取输入状态，可读取多个连续输入的状态（对应功能码为0x02）参数：ctx：Modbus实例addr：寄存器起始地址nb：寄存器个数dest：得到的状态值返回值：成功：返回nb的值intmodbus_read_registers(modbus_t *ctx, intaddr, intnb, uint16_t *dest)功能：读取保持寄存器的值，可读取多个连续保持寄存器的值（对应功能码为0x03）参数：ctx：Modbus实例addr：寄存器起始地址nb：寄存器个数dest：得到的寄存器的值返回值：成功：读到寄存器的个数失败：-1int modbus_read_input_registers(modbus_t *ctx, intaddr, intnb, uint16_t *dest)功能：读输入寄存器的值，可读取多个连续输入寄存器的值（对应功能码为0x04）参数：ctx：Modbus实例addr：寄存器起始地址nb：寄存器个数dest：得到的寄存器的值返回值：成功：读到寄存器的个数失败：-1intmodbus_write_bit(modbus_t *ctx, intaddr, intstatus);功能：写入单个线圈的状态（对应功能码为0x05）参数：ctx：Modbus实例addr：线圈地址status：线圈状态返回值：成功：0失败：-1intmodbus_write_bits(modbus_t *ctx, intaddr, intnb, const uint8_t *src);功能：写入多个连续线圈的状态（对应功能码为15）参数：ctx：Modbus实例addr：线圈地址nb：线圈个数src：多个线圈状态返回值：成功：0失败：-1intmodbus_write_register(modbus_t *ctx, intaddr, intvalue);功能：写入单个寄存器（对应功能码为0x06）参数：ctx：Modbus实例addr：寄存器地址value：寄存器的值返回值：成功：0失败：-1intmodbus_write_registers(modbus_t *ctx, intaddr, intnb, const uint16_t *src);功能：写入多个连续寄存器（对应功能码为16）参数：ctx：Modbus实例addr：寄存器地址nb：寄存器的个数src：多个寄存器的值返回值：成功：0失败：-1

【3】编程流程

1.创建实例

modbus_new_tcp

2.设置从机ID

modbus_set_slave

3.连接

modbus_connect

4.寄存器操作

功能码对应的函数

5.关闭套接字

modbus_close

6.释放实例

modbus_free

03功能码 读2个寄存器的值

05功能码 写一个线圈

 #include #includeint main() { modbus_t *ctx; int slave_id = 1; const char *ip = "192.168.50.96"; int port = 502; int regs_read = 2; uint16_t destination[2]; // 创建Modbus TCP实例 ctx = modbus_new_tcp(ip, port);// 设置从机ID modbus_set_slave(ctx, slave_id);// 连接到从机 modbus_connect(ctx); modbus_write_bit(ctx,0,88); /*// 读取保持寄存器的值 modbus_read_registers(ctx, 0, regs_read, destination);// 打印读取到的寄存器值 for (int i = 0; i <regs_read; i++) { printf("Register %d: %d\n", i, destination[i]); } */ // 关闭套接字和释放实例 modbus_close(ctx); modbus_free(ctx);return 0; }

任务：

编程实现采集传感器数据和控制硬件设备（传感器和硬件通过slave模拟）

传感器：2个，光线传感器、加速度传感器（x\y\z）

硬件设备：2个，led灯、蜂鸣器

要求：

  1. 多任务编程：多线程
  2. 循环1s采集一次数据，并将数据打印至终端
  3. 同时从终端输入指令控制硬件设备

01：led灯打开

00：led灯关闭

11：蜂鸣器开

10:蜂鸣器关

#include #include #include #include #include "modbus.h"modbus_t *ctx;//采集数据void *handler_data(void *arg){//modbus_t *ctx = (modbus_t *)arg;uint16_t dest[64] = {0};int i;while(1){modbus_read_registers(ctx, 0, 4, dest);for(i = 0; i < 4; i++)printf("data:%d ", dest[i]);printf("\n");sleep(1);}}//控制设备void *handler_ctl(void *arg){//modbus_t *ctx = (modbus_t *)arg;int dev, op;while(1){scanf("%d %d", &dev, &op); //1 0modbus_write_bit(ctx, dev, op);sleep(1);}}int main(int argc, const char *argv[]){//1. 创建modbus实例，并初始化int n = 0;uint8_t src[2] = {1, 0};pthread_t tid1, tid2;ctx = modbus_new_tcp(argv[1], atoi(argv[2]));if(ctx == NULL){perror("modbus new tcp error");return -1;}//2. 设置从机IDmodbus_set_slave(ctx, 1);//3. 建立连接if(modbus_connect(ctx) < 0){perror("modbus connect error");modbus_free(ctx);return -1;}//4.创建线程if(pthread_create(&tid1, NULL, handler_data, NULL)!=0){perror("pthread_create data err");return -1;}if(pthread_create(&tid2, NULL, handler_ctl, NULL)!=0){perror("pthread_create ctl err");return -1;}pthread_join(tid1, NULL);pthread_join(tid2, NULL);//5. 关闭套接字modbus_close(ctx);//6. 释放modbus实例modbus_free(ctx);return 0;}
#include #include #include #include #include #include #include int sockfd;uint16_t dest[64] = {};int main(){modbus_t *ctx;ctx = modbus_new_tcp("192.168.50.96", 502);int a = modbus_set_slave(ctx, 1);int b = modbus_connect(ctx);pid_t pid = fork();if (pid < 0){perror("fork err");return -1;}else if (pid == 0){while (1){modbus_read_registers(ctx, 0, 4, dest);for (int i = 0; i < 4; i++){if (i == 0){printf("光线传感器:");printf("%d\n", dest[i]);}else if (i == 1){printf("加速度传感器x:%d\n", dest[i]);}else if (i == 2){printf("加速度传感器y:%d\n", dest[i]);}else if (i == 3){printf("加速度传感器z:%d\n", dest[i]);}putchar(10);}sleep(5);}exit(0);}else{int a, b;while (1){scanf("%d", &a);scanf("%d", &b);if (a == 0 && b == 1){printf("led灯打开\n");}else if (a == 0 && b == 0){printf("led灯关闭\n");}else if (a == 1 && b == 1){printf("蜂鸣器开\n");}else if (a == 1 && b == 0){printf("蜂鸣器关\n");}modbus_write_bit(ctx, a, b);}wait(NULL);}modbus_close(ctx);modbus_free(ctx);return 0;}

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五、基于Webserver的工业数据采集项目

1.Webserver服务器

WebServer中文名称叫网页服务器或web服务器。WEB服务器也称为WWW(WORLDWIDEWEB)服务器，主要功能是提供网上信息浏览服务。

Webserver的分类：Kangle、Nginx、apache等等

在嵌入式中常见的轻量级的服务器有：Lighttpd、Shttpd,、Thttpd、Boa、Mini_httpd、Appweb、Goahead

1.1 Lighttpd服务器

LigHttpd是一个开源的轻量级嵌入式Webserver，是提供一个专门针对高性能网站，安全、快速、兼容性好并且灵活的webserver环境。具有非常低的内存开销，cpu占用率低，效能好，以及丰富的模块等特点。

1.2 服务器安装配置

1）解压

tar-xvflighttpd-1.4.54.tar.gz

2）进入源码目录，创建文件夹web

cdlighttpd-1.4.54

mkdirweb

3) 执行脚本文件

./configure–prefix=$PWD/web

4）执行Makefile文件

make

makeinstall

1.3 目录创建及文件移动

1）将源码目录lighttpd-1.4.54下web文件夹移动到某个路径下

mvlighttpd-1.4.54/web~/work

2）在web目录下创建文件夹（config、log、run、www）

cd~/work/web

mkdirconfiglogrunwww

3）将源码目录lighttpd-1.4.54/doc/config下的conf.dlighttpd.confmodules.conf复制到~/web/config中

cpconf.dlighttpd.confmodules.conf~/work/web/config-r

4）修改log文件夹权限，并在log目录下创建error.log文件修改权限

chmod777log

touchlog/error.log

chmod777log/error.log

5）在www目录下创建htdocs文件夹存放网页文件

mkdirwww/htdocs

1.4 修改配置文件

1）vi~/work/web/config/lighttpd.conf

##var.home_dir="/home/hq/work/web"#lighttpd操作的主目录var.log_root=home_dir+"/log"#日志文件目录（程序执行中出现的错误信息）var.server_root=home_dir+"/www"#存放html、cgi代码目录var.state_dir=home_dir+"/run"#存放pid文件服务运行起来后自动创建var.conf_dir=home_dir+"/config"#存放配置文件##var.vhosts_dir=home_dir+"/vhosts"##var.cache_dir=home_dir+"/cache"##var.socket_dir=home_dir+"/sockets"##server.port=80#端口号为80##server.use-ipv6="disable"#设置为禁用###server.bind="localhost"#默认即可##server.username="hq"#修改为当前用户，nobody为任何人都可以访问#server.groupname="nobody"#将其注释即可##server.document-root=server_root+"/htdocs"#存放html网页的文件##server.pid-file=state_dir+"/lighttpd.pid"##server.errorlog=log_root+"/error.log"#错误日志文件

2）vi~/work/web/config/modules.conf

include”conf.d/cgi.conf” 将此行注释打开（149）

3）vi~/work/web/config/conf.d/cgi.conf

$HTTP[“url”]=~”^/cgi-bin”{

cgi.assign=(“”=>””)

} 将这三行注释打开28-30行

1.5 运行测试

1）运行

cd ~/work/web

sudosbin/lighttpd-fconfig/lighttpd.conf-mlib/

（结束进程为：pkilllighttpd）

2）测试

将index.html文件放到www/htdocs目录下

打开浏览器，在地址栏输入服务器的IP地址（虚拟机IP）即可看到主页。

2. CGI

2.1 CGI简介

早期的Web服务器，只能响应浏览器发来的HTTP静态资源的请求，并将存储在服务器中的静态资源返回给浏览器。

随着Web技术的发展，逐渐出现了动态技术，但是Web服务器并不能够直接运行动态脚本，为了解决Web服务器与外部应用程序之间数据互通，于是出现了CGI通用网关接口。

简单理解，可以认为CGI是Web服务器和运行其上的应用程序进行“交流”的一种约定。

CGI（CommonGatewayInterface）通用网关接口，是外部扩展应用程序与Web服务器交互的一个标准接口。

2.2 CGI特点

CGI是Web服务器和一个独立的进程之间的协议，它通过环境变量及标准输入/输出和服务器之间进行数据交互。

  1. 通过环境变量可以获得网页的请求方式、地址等
  2. 通过标准输入可以获取网页的消息正文
  3. 通过标准输出可以发送网页请求的数据

2.3 常见的环境变量

REQUEST_URI：访问此页面需要的URL，比如：“/index.html”

REQUEST_METHOD：获取客户端请求数据的方式：POST或GET

CONTENT_LENGTH：获取用户数据的长度

CONTENT_TYPE：网页中存在的Content-Type，用于定义网络文件的类型和网页的编码，决定浏览器将以什么形式、什么编码读取这个文件

2.4 CGI工作原理

当浏览器向web服务器发送动态数据请求时，Web服务器主进程就会Fork创建出一个新的进程来启动CGI程序，也就是将动态脚本交给CGI程序来处理。

当CGI程序启动后会去解析动态脚本，然后将结果返回给Web服务器，最后由Web服务器将结果返回给客户端，之前Fork出来的进程也随之关闭。

这样，每次用户请求动态脚本，Web服务器都要重新Fork创建一个新进程去启动CGI程序，由CGI程序来处理动态脚本，处理完成后进程随之关闭。

对于一个CGI程序，主要的工作是从环境变量和标准输入中读取数据，然后处理数据，最后向标准输出中输出数据。（这里服务器将标准输入和标准输出做了重定向）

2.5 源码分析

在main函数中handle_requst获取网页发给服务器数据中，请求头（环境变量）和请求正文（标准输入）的信息，调用了parse_and_process函数，在函数中根据正文判断网页需要执行什么操作（获取传感器数据还是控制硬件设备），根据请求完成数据采集或设备控制操作，最终给网页回复（标准输出）数据（遵循HTTP协议）

2.6 源码使用

  1. 首先将cgi_demo复制到虚拟机web目录下
  2. uxterm命令打开简化版终端，用whoami命令查看当前终端的文件，根据自己终端的文件修改log_consloe.h文件的内容

3）在www/htdocs下创建cgi-bin文件夹，在cgi源码目录（cgi_demo）执行make,会在cgi-bin路径下生成web.cgi

先确保服务器打开

sudosbin/lighttpd-fconfig/lighttpd.conf-mlib/

（结束进程为：pkilllighttpd）

3. Postman使用

测试使用

按照上面设置完postman后，将lighttpd服务器开启，当点击发送时，会在简化版终端上显示调试信息，同时在postman中也会看到回复的数据

任务：

通过postman模拟浏览器，实现ModbusSlave端数据采集和设备控制。

项目问题总结：

1.存在共享内存和消息队列数据收发问题时。

解决方案：

（1）在代码中加打印语句，确保两个进程用的是同一个id

（2）由于程序是强制结束，再下次运行代码时，将消息队列删除一下

查看和删除共享内存和消息队列：

ipcs-m：查看共享内存

ipcrm-mshmid：删除共享内存

ipcs-q：查看消息队列

ipcrm-qsemid：删除消息队列

2.key值的创建路径指定/目录下的某个新建文件

3.多使用打印语句，学会通过uxterm终端查看打印信息，排查错误位置

4.程序伪代码：

//CGI进程parse_and_process(char *input){if(strcmp(input, "get") == 0){//创建共享内存、映射//读取共享内存数据//将数据写至标准输出}else{//创建消息队列//将postman下发的指令添加至消息队列//给浏览器回复数据}}

//和modbusslave交互的服务进程//采集传感器数据线程void *info(void *arg){//创建或打开共享内存、映射while(1){//读保持寄存器modbus_read_registers();//将从slave端拿到的数据写到共享内存中sleep(1);}}//控制设备线程void *control(void *arg){//创建或打开消息队列while(1){//读取消息队列msgrcv();//根据消息队列的值进行设备控制，写线圈switch(msg.buf){caseLED:写线圈；break；caseBEEP：写线圈；break；}}}

custom_handle.c代码：

#include "req_handle.h"#include "log_console.h"#include "sys/ipc.h"#include "sys/shm.h"#include "errno.h"#include "sys/msg.h"#define KB 1024#define HTML_SIZE (64 * KB)//普通的文本回复需要增加html头部#define HTML_HEAD "Content-Type: text/html\r\n" \"Connection: close\r\n"/** * @brief 处理自定义请求，在这里添加进程通信 * @param input * @return */struct msgbuf{long type;char buf[32];};int parse_and_process(char *input){char val_buf[2048] = {0};key_t key;int shmid;char *p=NULL;int msgid;struct msgbuf msg;//1.创建key值if((key = ftok("/mnt", 'm')) < 0){log_console("ftok err");return -1;}// strcpy(val_buf, input);//这里可以根据接收的数据请求进行处理if(input[0]=='g'){//2.创建或打开共享内存shmid = shmget(key, 128, IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666);if(shmid <= 0){if(errno == EEXIST)shmid = shmget(key, 128, 0666);else{log_console("shmget err");return -1;}}//3.映射if((p = shmat(shmid, NULL, 0)) == (char *)-1){log_console("shmat err");return -1;}strcpy(val_buf,p);}else if(input[0]=='s'){//1.创建或打开消息队列msgid = msgget(key, IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666);if(msgid <= 0){if(errno == EEXIST)msgid = msgget(key, 0666);else{log_console("msgget err");return -1;}} msg.type=1;strcpy(msg.buf,input);strcpy(val_buf,input);//2.添加消息队列msgsnd(msgid, &msg, sizeof(msg)-sizeof(long), 0);log_console("msgbuf:%s\n",msg.buf);}//数据处理完成后，需要给服务器回复，回复内容按照http协议格式char reply_buf[HTML_SIZE] = {0};sprintf(reply_buf, "%sContent-Length: %ld\r\n\r\n", HTML_HEAD, strlen(val_buf));strcat(reply_buf, val_buf);log_console("post json_str = %s", reply_buf);//向标准输出写内容（标准输出服务器已做重定向）fputs(reply_buf, stdout);return 0;}

manage.c 代码

#include #include #include #include #include #include #include #include #include "sys/msg.h"#define LED 0#define BEEP 1struct msgbuf{long type;char buf[32];};void *handler_info(void *arg){uint16_t dest[4] = {0};key_t key;int shmid;char *p = NULL;//1.创建key值 if((key = ftok("/mnt", 'm')) < 0){perror("ftok err");return NULL;}//2.创建或打开共享内存shmid = shmget(key, 128, IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666);if(shmid <= 0){if(errno == EEXIST)shmid = shmget(key, 128, 0666);else{perror("shmget err");return NULL;}}//3.映射if((p = shmat(shmid, NULL, 0)) == (char *)-1){perror("shmat err");return NULL;}modbus_t *ctx = (modbus_t *)arg;while(1){modbus_read_registers(ctx, 0, 4, dest);sprintf(p, "%u,%u,%u,%u", dest[0],dest[1],dest[2],dest[3]);printf("传感器数据：%s\n", p);sleep(1);}}void *handler_contl(void *arg){modbus_t *ctx = (modbus_t*)arg;key_t key;int msgid;struct msgbuf msg;int dev, op;if((key = ftok("/mnt", 'm')) < 0){perror("ftok err");return NULL;}msgid = msgget(key, IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666);if(msgid <= 0){if(errno == EEXIST)msgid = msgget(key, 0666);else{perror("msgget err");return NULL;}}while(1){//scanf("%d %d", &dev, &op);msgrcv(msgid, &msg, sizeof(msg)-sizeof(long), 1, 0);printf("msgbuf:%s\n", msg.buf);dev = msg.buf[4]-'0';op = msg.buf[6]-'0';switch(dev){case LED:modbus_write_bit(ctx, 0, op);break;case BEEP:modbus_write_bit(ctx, 1, op);break;}}}int main(int argc, const char *argv[]){modbus_t *ctx;pthread_t t1, t2;ctx = modbus_new_tcp(argv[1], 502);if(ctx == NULL){perror("modbus new tcp");return -1;}modbus_set_slave(ctx, 1);if(modbus_connect(ctx) < 0){perror("connect err");goto err;}printf("connect ok\n");if(pthread_create(&t1, NULL, handler_info, ctx) != 0){perror("create thread1 err");goto err;}if(pthread_create(&t2, NULL, handler_contl, ctx) != 0){perror("create thread2 err");goto err;}pthread_join(t1, NULL);pthread_join(t2, NULL);err:modbus_free(ctx);modbus_close(ctx);return 0;}

index.html网页代码：

 Documentfunction get_info(){var v = document.getElementsByName("username"); XHR.post('/cgi-bin/web.cgi',"get",function(x,info){ console.log(info); var val = info.split(",");v[0].value=val[0];v[1].value=val[1] + ',' + val[2] + ','+val[3]; })}function set_info(obj1){XHR.post('/cgi-bin/web.cgi',obj1,function(x,info){ })if(obj1 == 'set=1 0'){console.log("蜂鸣器关!");}else if(obj1 == 'set=1 1'){console.log("蜂鸣器开!");}else if(obj1 == 'set=0 0'){console.log("LED灯关！");}else if(obj1 == 'set=0 1'){console.log("LED灯开！");}} 
********Webserver工业数据采集********
信息采集
数据采集 
光照强度：
加速度：
设备控制
LED灯onoff
蜂鸣器onoff

六、http协议

1、Http简介

HTTP协议是HyperTextTransferProtocol（超文本传输协议）的缩写，是用于WebBrowser（浏览器）到WebServer（服务器）进行数据交互的传输协议。

HTTP是应用层协议

HTTP是一个基于TCP通信协议传输来传递数据（HTML文件,图片文件,查询结果等）

HTTP协议工作于B/S架构上，浏览器作为HTTP客户端通过URL主动向HTTP服务端即WEB服务器发送所有请求，Web服务器根据接收到的请求后，向客户端发送响应信息。

HTTP默认端口号为80，但是你也可以改为8080或者其他端口

2、Http特点

HTTP是短连接：无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。

HTTP是媒体独立的：这意味着，只要客户端和服务器知道如何处理的数据内容，任何类型的数据都可以通过HTTP发送。客户端以及服务器指定使用适合的MIME-type内容类型。

HTTP是无状态：HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传，这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面，在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。

3、Http协议格式

1）客户端请求消息格式

客户端发送一个HTTP请求到服务器的请求消息包括以下格式：请求行、请求头部、空行和请求数据四个部分组成，下图给出了请求报文的一般格式。

a.请求行：请求行是由请求方法字段、url字段、http协议版本字段3个部分组成。请求行定义了本次请求的方式，格式如下：GET/example.htmlHTTP/1.1(CRLF)。

b.请求头：也被称作消息报头,请求头是由一些键值对组成，每行一对，关键字和值用英文冒号“:”分隔。允许客户端向服务器发送一些附加信息或者客户端自身的信息，典型的请求头如下:

Accept：作用：描述客户端希望接收的响应body数据类型；示例：Accept:text/html

Accept-Charset：作用：浏览器可以接受的字符编码集；示例：Accept-Charset:utf-8

Accept-Language：作用：浏览器可接受的语言；示例：Accept-Language:en

Connection：作用：表示是否需要持久连接，注意HTTP1.1默认进行持久连接；示例：Connection:close

Content-Length：作用：请求的内容长度：示例：Content-Length:348

Content-Type：作用：描述客户端发送的body数据类型

2）服务器响应消息格式：

HTTP响应也由四个部分组成，分别是：状态行、消息报头、空行和响应正文。

状态行：由三部分组成，HTTP协议的版本号、状态码、以及对状态码的文本描述。例如：HTTP/1.1200OK(CRLF)。（200表示请求已经成功）

一．开发环境：VScode

1.在某路径下先新建文件夹，打开VScode打开文件夹，新建文件，文件命名为index.html

2.安装库openinbrowser

库安装完成后，在编写文本位置右击->openinotherbrowser->选择合适的浏览器即可在网页显示html标签内容

输入html，选择html:5或者！回车可以将框架进行搭建

七、html语法

1.Html简介

HTML（英文HyperTextMarkupLanguage的缩写）中文译为“超文本标记语言”。是用来描述网页的一种语言。

所谓超文本，因为它可以加入图片、声音、动画、多媒体等内容，不仅如此，它还可以从一个文件跳转到另一个文件，与世界各地主机的文件连接。

HTML不是一种编程语言，而是一种标记语言(markuplanguage)

Web浏览器的作用是读取HTML文档，并以网页的形式显示出它们。浏览器不会显示HTML标签，而是使用标签来解释页面的内容

2.Html标签

1.标签格式：

(1)有尖括号包围的关键字，如：

(2)通常成对存在，如

(3）上面的标签前面是开始标签，后面是结束标签

2.标签分类：

(1)单标签：也称空标签如：

(2)双标签：成对存在内容

3.常用标签：

1）h1-h6标题标签

2）p段落标签：

一个段落中会根据浏览器窗口的大小自动换行

格式：

文本内容

3）br换行标签：

格式：

4）div标签：

是一个块级元素，可以把文档分割为独立的、不同的部分，可以在div中嵌套标签

举例：

注：可以给div设置class或id，通过选择器设置属性，则内部成员具有相同属性

5）Input表单标签：

表示输入意思，是单标签

属性有多种：

这里重点讲type为text、radio

当type为text，表示是文本输入框

用法：

当type为radio，表示是单选框

用法：

解释：name：控件名称，同一组单选框设置相同名称

//Value：必须要有，是当点击时会提交的数据

Onclick:点击时会执行双引号中的处理函数

Checked：默认选中，同一组中只设置一个即可

6）Label标签：

label标签为input元素定义标注（标签）

作用：用于绑定一个表单元素,当点击label标签的时候,被绑定的表单元素就会获得输入焦点

注：这里for要跟input中的id一致