PHP再学习3——RT Thread + LwIP提交表单，文本保存数据

xuyangus

1.前言

  最近迷恋WEB方面的技术，虽然自己是一个嵌入式工程师，但是我深知若需要把传感器终端的数据推送至“平台”必然会和WEB技术打交道。在工作中发现嵌入式工程师喜欢二进制形式的协议，例如MODBUS。虽然这些协议使用广泛，但是使用这些协议需要在服务器侧专门做一个复杂的解析程序，之后再把数据搬入数据库，这便带来了升级或修改的风险。如果可以使用现有的HTTP
表单手段或JSON+RESTFUL手段，是不是可以简化嵌入式推送数据至互联网的过程。答案当然是可以的，这里结合RTThread和LwIP尝试嵌入式单元向服务器提交表单的方法。

设计一个简单的例子，服务器侧包含一个save.php表单处理程序，通过该处理程序把客户端上传的ID和value存入文件中，除了保存ID和value之外，还增加当前的时间（ISO
8601格式）。客户端层使用STM32、ENC28J60、RT Thread和LwIP，组装HTTP请求且HTTP请求负载中包含ID和value的表单内容，客户端把HTTP请求发送给服务器从而完成表单的提交过程，该过程和浏览器提交表单相似。使用这种方法可以简化服务器的处理过程，合理的利用当前的WEB技术。
【PHP学习笔记——索引博文】






2.PHP处理表单

PHP处理表单处理代码名为save.php

<?php
if($fp = fopen('data.txt','a+')){
// ISO 8601格式时间
$time = date('c');
$id = $_POST['id'];
$value = $_POST['value'];
// 写入时间，ID和传感器值
fwrite($fp , $time."\t".$id."\t".$value."\r\n");
// 关闭文件
fclose($fp);
// 输出写入文件的内容
echo $time . "\t" . $id . "\t" . $value . "\r\n";
// echo "OK\r\n";
}else{
echo "Fail\r\n";
}
?>




【程序说明】

  $fp = fopen('data.txt','a+') 为文件打开和添加操作，在这里使用较为宽松的a+形式，可以在文件末尾增加内容，如果写入时文件不存在则新建文件，被提交的内容保存至data.txt，该文件和sava.php位于同一个目录，例如均位于web根目录。

fwrite($fp , $time."\t".$id."\t".$value."\r\n"); 为文件写入操作，写入内容分别为当前时间，ID编号和传感器结果。写入时间采用ISO
8601格式，例如2013-12-24T22:03:09+08:00。写入的项目之间使用TAB符号分开。

在这里并没有处理表单提交内容异常的情况，去除这些部分使得代码更为简洁便于说明问题。




3.cURL提交表单

  编写好了PHP文件可以使用cURL工具检测程序是否运行正常。例如使用以下指令：

curl  --request POST --data "id=10&value=12.3" http://localhost/save.php



  执行该指令之后，在data.txt文件中会增加一条记录：

2013-12-25T20:03:29+08:00 10 12.3




4.LwIP提交表单

  通过cURL工具测试，PHP文件按照预想运行，那么可通过嵌入式提交表单，硬件采用STM32+ENC28J60，软件采用RT Thread和LwIP。表单的提交过程本质上为一个TCP Clinet过程，和TCP Client不同的是，提交的内容需要符合HTTP标准，需要使用POST方法。实例代码中，不停的提交一个名为value的变量，每提交一次变量value累加。

  【实例代码】

#include <rtthread.h>
#include <lwip/netdb.h>
#include <lwip/sockets.h>
#include <led.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
char remote_server[] = "192.168.1.106"; // 主机IP地址或主机域名
char remote_path[] = "/save.php"; // 文件地址
int id = 10;
int value = 20;
void tcpclient(const char* host_name, int port)
{
(void)port;
(void)host_name;
int sock, bytes_received;
// HTTP请求和HTTP响应 缓冲区
char* http_request = rt_malloc(256);
if (http_request== RT_NULL)
{
rt_kprintf("No memory\r\n");return;
}
char* http_response = rt_malloc(512);
if (http_response == RT_NULL)
{
rt_kprintf("No memory\r\n");return;
}
struct hostent *remote_host;
remote_host = gethostbyname(remote_server);
if( remote_host == NULL )
{
rt_kprintf("DNS Failed\r\n");return;
}
struct sockaddr_in remote_sockaddr;
remote_sockaddr.sin_family = AF_INET;
remote_sockaddr.sin_port = htons(80);
// remote_sockaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.106");
remote_sockaddr.sin_addr.s_addr =
*(unsigned long *)remote_host->h_addr_list[0];
rt_memset(&(remote_sockaddr.sin_zero), 0, sizeof(remote_sockaddr.sin_zero));
while(1)
{
// 第二步 创建套接字
if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
{
rt_kprintf("Socket error\n");
return;
}
// 第三步 连接remote
if (connect(sock, (struct sockaddr *)&remote_sockaddr, sizeof(struct sockaddr)) == -1)
{
rt_kprintf("Connect fail!\n");
lwip_close(sock);
return;
}
// Http内容，表单内容
char http_content[64] = {0,};
// 确定HTTP表单提交内容
sprintf( http_content , "id=%d&value=%d" , id,value);
// 确定 HTTP请求首部 例如POST /add.php HTTP/1.1\r\n
char http_header[64] = {0,};
sprintf( http_header , "POST %s HTTP/1.1\r\n",remote_path);
strcpy( http_request , http_header ); // 复制到请求缓冲区中
// Http属性
char http_attribute[64] = {0,};
// 增加属性 例如 Host:192.168.1.106\r\n
sprintf( http_attribute , "Host:%s\r\n" , remote_server);
strcat( http_request , http_attribute);
memset( http_attribute , 0 , sizeof(http_attribute));
// 增加提交表单内容的长度 例如 Content-Length:19\r\n
sprintf( http_attribute , "Content-Length:%d\r\n" ,strlen(http_content) );
strcat( http_request , http_attribute);
memset( http_attribute , 0 , sizeof(http_attribute));
// 增加表单编码格式 Content-Type:application/x-www-form-urlencoded\r\n
strcat( http_request , "Content-Type:application/x-www-form-urlencoded\r\n");
memset( http_attribute , 0 , sizeof(http_attribute));
// HTTP首部和HTTP内容 分隔部分
strcat( http_request , "\r\n");
// HTTP负载内容
strcat( http_request , http_content);
// 发送Http请求
send(sock,http_request,strlen(http_request), 0);
// 获得Http响应
bytes_received = recv(sock, http_response, 1024 - 1, 0);
http_response[bytes_received] = '\0';
// 分析和输出结果
char* presult = strstr( http_response , "200 OK\r\n");
if( presult != NULL )
{
rt_kprintf("Http Response OK [value:%d]\r\n",value++);
}
rt_memset(http_response , 0 , sizeof(http_response));
// 关闭套接字
closesocket(sock);
// 延时5S之后重新连接
rt_thread_delay( RT_TICK_PER_SECOND * 10 );
}
}





【测试结果】










图1 串口输出结果




data.txt增加了以下记录

2013-12-25T20:27:30+08:001020
2013-12-25T20:27:40+08:001021
2013-12-25T20:27:50+08:001022
2013-12-25T20:28:00+08:001023
2013-12-25T20:28:10+08:001024
2013-12-25T20:28:26+08:001025
2013-12-25T20:28:36+08:001026




【代码说明】

【HTTP请求内容组装】

  首先需要确定HTTP请求内容，再确定HTTP请求头和属性部分。在这些过程中使用了很多C语言中字符串操作函数，例如sprintf，strcat，strcpy，memset等。

在HTTP请求头和HTTP负载内容之间存在一个空行(\r\n)。

【DNS域名解析】

  在HTTP请求发送之前需要进行DNS域名解析，此处虽然填入了IP地址但是为了向后兼容，先对主机地址或域名进行一次DNS解析。主机的IP地址存在于remote_host->h_addr_list[0]中，类型为无符号32位指针。

【套接字创建】

详见代码注释

【套接字连接、发送、接收和关闭】

详见代码注释

【HTTP响应解析】

  HTTP响应中也分为HTTP首部和HTTP负载，计算的结果位于HTTP负载部分，通过检测两部分之间的空行便可获得计算结果。在这里仅判断HTTP响应头部分的 200 OK，表示表单处理完成。






5.总结

  本例使用文件的方法暂时保存了传感器数据，但是该方法还存在一些缺陷，之后将会使用MySQL数据库保存传感器历史数据，通过表格或图表的方式显示。




6.参考资料

1.PHP再学习1——cURL表单提交、HTTP请求和响应分析


2.PHP再学习2——RT Thread + LwIP提交表单


3.cURL学习笔记





7.工程代码