CN109032573A - 一种硬件编程系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硬件编程系统和方法，系统包括：待变更的硬件、中间件和服务器端，其中，中间件用于提供浏览器的运行环境，中间件还用于提供与硬件连接的接口环境，服务器端用于提供特定网址的服务支持；中间件连接硬件以获取硬件信息，建立浏览器与硬件的通信连接；浏览器访问特定网址以加载编程组件，通过编程组件获取编程数据，将编程数据传输至硬件；硬件基于编程数据变更硬件代码。方法适用于系统。本发明通过网络的服务器存储编程环境，通过浏览器加载编程环境并获取编程数据，能够降低本地编程环境的需求，通过浏览器与硬件进行数据的传输，能够快速实现驱动的更新，结合上述两点能提高用户针对智能硬件的编程的体验。

Description

一种硬件编程系统和方法
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种硬件编程系统和方法。
背景技术
世面上出现很多智能化的硬件，这些硬件多数具有可编程功能，但是要编程控制这些硬件，都需要安装客户端或者集成开发环境，这样有两个弊端：一是需要下载较大的环境文件，二是需要在本地管理自己的编程项目文件，用户体验不好。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种硬件编程系统和方法。
本发明采用的技术方案一方面为一种硬件编程系统，包括：待变更的硬件、中间件和服务器端，其中，所述中间件用于提供浏览器的运行环境，所述中间件还用于提供与硬件连接的接口环境，所述服务器端用于提供特定网址的服务支持；所述中间件连接所述硬件以获取硬件信息，建立浏览器与硬件的通信连接；所述浏览器访问特定网址以加载编程组件，通过所述编程组件获取编程数据，将所述编程数据传输至所述硬件；所述硬件基于所述编程数据变更硬件代码。
优选地，所述中间件包括电脑主机和中间件程序，所述中间件程序扫描接口环境中与硬件连接的接口以获取硬件信息，所述浏览器基于硬件信息选择对应的硬件并建立通信连接。
优选地，所述浏览器基于WebSocket协议与硬件建立通信连接。
优选地，所述浏览器访问预定网址，根据硬件信息加载对应的编程组件，通过所述编程组件获取编程数据，将所述编程数据传输至所述硬件。
优选地，所述浏览器访问预定网址以加载编程组件，通过所述编程组件获取编程指令，将所述编程指令发送至所述服务器端，所述服务器端转换所述编程指令为适用于硬件的编程数据，所述浏览器将所述编程数据传输至所述硬件。
本发明采用的技术方案一方面为一种硬件编程方法，适用于上述系统，包括步骤：取硬件的硬件信息，建立浏览器与硬件的通信连接；通过浏览器访问特定网址以加载编程组件；通过编程组件获取编程数据，将所述编程数据传输至所述硬件；基于所述编程数据变更硬件代码。
优选地，扫描接口环境中与硬件连接的接口以获取硬件信息，所述浏览器基于硬件信息选择对应的硬件并建立通信连接。
优选地，所述浏览器基于WebSocket协议与硬件建立通信连接。
优选地，所述浏览器访问预定网址，根据硬件信息加载对应的编程组件，通过所述编程组件获取编程数据，将所述编程数据传输至所述硬件。
优选地，所述浏览器访问预定网址以加载编程组件，通过所述编程组件获取编程指令，将所述编程指令发送至所述服务器端，所述服务器端转换所述编程指令为适用于硬件的编程数据，所述浏览器将所述编程数据传输至所述硬件。
本发明的有益效果为网络的服务器存储编程环境，通过浏览器加载编程环境并获取编程数据，能够降低本地编程环境的需求，通过浏览器与硬件进行数据的传输，能够快速实现代码的更新，结合上述两点能提高用户针对智能硬件的编程的体验。
附图说明
图1所示为基于本发明实施例一种硬件编程系统的示意图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进行说明。
基于发明的实施例1
本发明的目的是降低编程的环境需求和提高编程的舒适度，其要旨在于：首先提供中间件，可以设置其为电脑的主机(下称电脑)，其目的是提供浏览器的运行环境和提供与硬件连接的接口环境；以简单的IE浏览器为例子，正常的具有Windows OS的主机都会配置有IE浏览器，同时作为电脑的硬件的一部分，大多数的电脑都具备各种接口(例如USB接口，WLAN接口，各种显示器接口等)，统称这些接口和其对应的驱动为接口环境；待变更的硬件(即上述智能硬件)通过接口环境连接电脑，电脑的驱动程序就会启动(即中间件程序)监听TCP协议的固定端口，并开放与浏览器通信的接口；电脑驱动程序在完成硬件的连接之后，获取硬件的硬件属性(包括硬件类型、接口地址等)，浏览器访问预定的网址以获取对应的技术支持，在本实施例，其表现为下载并加载与硬件匹配的编程组件(即编程环境/IDE页面，其主要基于html+javascript编写，该页面提供新建、编辑、保存、删除编程项目的功能，并能通过中间件提供的接口，与硬件进行通信，并实现上传程序/代码到硬件的功能)；当浏览器完成编程组件的加载，则用户可以通过IDE页面提供的功能进行编程操作(可以是直接输入代码，也可以是通过代码库的现有代码的重组以完成新代码)，编程操作的结果即编程数据，通过中间件之前已经完成的通信连接(即硬件对应的驱动的安装)，将编程数据传输到硬件，硬件使用编程数据并进行代码的更新。
基于发明的实施例2
作为实施例1的进一步说明，以具体的硬件为例：硬件可以是开源硬件Arduino，中间件用于提供操作系统、与硬件通信的功能，同时用于暴露与硬件通信的接口给浏览器；浏览器端提供一个在线集成开发环境(IDE)，提供在线编程的功能，以及程序项目的新建、编辑、保存等功能；服务器端为浏览器端提供服务，配合浏览器端实现程序项目的新建、编辑、保存等功能；同时提供应用程序编译功能，将在浏览器端编写的应用程序编译成硬件支持的格式，发送至浏览器端，烧录进硬件，其步骤包括：
将Arduino硬件接入电脑USB接口之后，启动中间件；中间件程序采用Go语言编写，中间件程序启动之后，会使用serial模块扫描USB接口对应硬件信息，之后中间件程序会监听TCP协议的26337端口，为浏览器提供https及wss服务；
用户打开浏览器端即在线IDE页面，该页面采用html+javascript编写，提供新建、编辑、保存、删除编程项目的功能，能通过电脑提供的接口，与硬件进行通信，并实现上传程序到硬件的功能；该页面加载完成之后，会通过GET请求访问预定的地址，本实施例中，该地址为https://local.codepku.com/device-list(local.codepku.com解析至127.0.0.1)获取设备列表(即硬件信息)；浏览器端通过设备信息，找到支持的硬件设备即Arduino后，通过POST请求访问https://local.codepku.com/open-device打开对应的设备端口，然后与wss://local.codepku.com/ws建立WebSocket连接，中间件将从硬件读取到的串口数据(若有)，发送至此WebSocket，同时将浏览器通过此WebSocket发送过来的数据，传送至硬件，从而实现硬件与浏览器端的实时通信(建立通信连接)；通信建立之后，用户可以在浏览器端的IDE中进行新建项目，并使用Arduino硬件支持的编程语言进行编程，并进行保存、修改等操作，用户完成编程之后，可以进行编译操作以生成编程指令，将编程指令作发送至服务器端，也可以直接将编程指令(此时，该编程指令即能够直接适用于硬件的程序代码)发送至硬件(取决于硬件的类型)。
基于发明的实施例3
作为实施例2的进一步说明，服务器端可以使用任意支持Web开发的编程语言实现，本实施例中使用PHP开发，服务器端除配合浏览器端实现编程项目的新建、修改、保存、删除等操作之外，还要实现Arduino代码的编译功能(即当浏览器不能直接实现针对于硬件的编程，其中，能否实现取决于硬件的类型，本实施例以不能的情况作为说明)；服务器端接收到浏览器端提交的编程指令之后，将此指令加入到待编译队列中，服务器端的守护进程使用Arduino硬件支持的编译软件avr-tools对待编译队列进行编译，并将编译结果保存到临时目录中，编译完成之后，服务器端将编译生成的二进制文件的URL返回至浏览器端，浏览器接收到编译结果的URL之后，会通过POST请求将URL地址发送至中间件，在本实施例中其为https://local.codepku.com/upload-firmware接口，中间件将此编译生成的文件下载至本地，并调用Arduino的上传工具将文件上传至Arduino中，至此，用户完成在浏览器中对Arduino进行编程的操作。
基于发明的实施例4
如图1所示一种硬件编程系统的示意图，包括服务器端、浏览器端、中间件和硬件，其中，服务器端用于提供特定网址的服务支持，中间件包括电脑主机和中间件程序，浏览器端即浏览器，硬件为待变更的硬件；
所述服务器端与浏览器端相互连接，所述浏览器端与中间件相互连接，所述中间件与硬件相互连接。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

Claims (10)

1.一种硬件编程系统，其特征在于，包括：
待变更的硬件、中间件和服务器端，其中，所述中间件用于提供浏览器的运行环境，所述中间件还用于提供与硬件连接的接口环境，所述服务器端用于提供特定网址的服务支持；
所述中间件连接所述硬件以获取硬件信息，建立浏览器与硬件的通信连接；
所述浏览器访问特定网址以加载编程组件，通过所述编程组件获取编程数据，将所述编程数据传输至所述硬件；
所述硬件基于所述编程数据变更硬件代码。
2.根据权利要求1所述的硬件编程系统，其特征在于，所述中间件包括电脑主机和中间件程序，所述中间件程序扫描接口环境中与硬件连接的接口以获取硬件信息，所述浏览器基于硬件信息选择对应的硬件并建立通信连接。
3.根据权利要求1所述的硬件编程系统，其特征在于，所述浏览器基于WebSocket协议与硬件建立通信连接。
4.根据权利要求3所述的硬件编程系统，其特征在于，所述浏览器访问预定网址，根据硬件信息加载对应的编程组件，通过所述编程组件获取编程数据，将所述编程数据传输至所述硬件。
5.根据权利要求3所述的硬件编程系统，其特征在于，所述浏览器访问预定网址以加载编程组件，通过所述编程组件获取编程指令，将所述编程指令发送至所述服务器端，所述服务器端转换所述编程指令为适用于硬件的编程数据，所述浏览器将所述编程数据传输至所述硬件。
6.一种硬件编程方法，适用于权利要求1所述系统，其特征在于，包括步骤：
获取硬件的硬件信息，建立浏览器与硬件的通信连接；
通过浏览器访问特定网址以加载编程组件；
通过编程组件获取编程数据，将所述编程数据传输至所述硬件；
基于所述编程数据变更硬件代码。
7.根据权利要求6所述的硬件编程方法，适用于权利要求2所述系统，其特征在于，扫描接口环境中与硬件连接的接口以获取硬件信息，所述浏览器基于硬件信息选择对应的硬件并建立通信连接。
8.根据权利要求6所述的硬件编程方法，其特征在于，所述浏览器基于WebSocket协议与硬件建立通信连接。
9.根据权利要求8所述的硬件编程方法，其特征在于，所述浏览器访问预定网址，根据硬件信息加载对应的编程组件，通过所述编程组件获取编程数据，将所述编程数据传输至所述硬件。
10.根据权利要求8所述的硬件编程方法，其特征在于，所述浏览器访问预定网址以加载编程组件，通过所述编程组件获取编程指令，将所述编程指令发送至所述服务器端，所述服务器端转换所述编程指令为适用于硬件的编程数据，所述浏览器将所述编程数据传输至所述硬件。
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