TINI平臺(tái)可提供設(shè)計(jì)IP網(wǎng)絡(luò)繼電器所需的TCP/IP棧和本地控制，Java運(yùn)行環(huán)境可以大大降低設(shè)計(jì)工作的復(fù)雜度，利用Java程序，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程訪問(wèn)控制小型傳感器和執(zhí)行器。本文介紹了一個(gè)IP On/Off開(kāi)關(guān)，采用一個(gè)簡(jiǎn)單的繼電器電路和TINIm390/400驗(yàn)證模塊構(gòu)建，還可以延伸到其他遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制應(yīng)用中。

系統(tǒng)軟件概述
　　com.dalsemi.tininet.http.HTTPServer類(lèi)允許開(kāi)關(guān)控制應(yīng)用程序充當(dāng)簡(jiǎn)單的web服務(wù)器，將Java程序傳遞給遠(yuǎn)端主機(jī)。在被主機(jī)內(nèi)部瀏覽器執(zhí)行后，該Java程序就建立了一個(gè)與TINI應(yīng)用程序交換命令和狀態(tài)的雙向TCP連接，也為顯示控制和狀態(tài)提供了一個(gè)圖形用戶界面。整個(gè)軟件系統(tǒng)如所示。

系統(tǒng)硬件概述
　　在中，基于TINIm390/4002模板的開(kāi)/關(guān)控制電路構(gòu)成了該接口。TINIm390/400模板提供了Ethernet網(wǎng)絡(luò)接口能力，以及通過(guò)引腳P5.0(其他引腳也可以等效工作)控制開(kāi)關(guān)。N溝道MOSFET開(kāi)關(guān)切換流過(guò)繼電器的電流，控制繼電器。用戶可以根據(jù)繼電器和FET的大小要求，供給不同的電壓和電流；如果不需要隔離外部電路與TINI模板的電源，則可以去掉繼電器。在開(kāi)關(guān)狀態(tài)改變時(shí)，二極管抑制繼電器線圈的感生電壓。為了實(shí)現(xiàn)某些新的服務(wù)，如網(wǎng)絡(luò)開(kāi)關(guān)控制。

TINI開(kāi)關(guān)控制應(yīng)用
　　由四個(gè)類(lèi)構(gòu)成了該應(yīng)用的開(kāi)關(guān)控制和web服務(wù)器接口。PowerSwitch類(lèi)通過(guò)采用TINI類(lèi)中的com.dalsemi.system.BitPort應(yīng)用程序接口類(lèi)，直接與硬件接口。WebWorker類(lèi)直接來(lái)自Maxim的Software Developer's Kit(TINI SDK)中的TINIWebServer實(shí)例，負(fù)責(zé)為到來(lái)的HTTP連接提供服務(wù)。SwitchWorker類(lèi)管理Java程序和TINI應(yīng)用之間的所有命令和狀態(tài)通信。TINIWebServer類(lèi)通過(guò)綁定各個(gè)類(lèi)的操作，來(lái)實(shí)現(xiàn)本應(yīng)用。
　　PowerSwitch類(lèi)是一個(gè)連接硬件的接口，在其構(gòu)造器內(nèi)為引腳P5.0創(chuàng)建一個(gè)BitPort目標(biāo)。在該類(lèi)中，可以執(zhí)行兩種函數(shù)，開(kāi)函數(shù)設(shè)定的引腳端口狀態(tài)是接通繼電器線圈的電壓；而關(guān)函數(shù)通過(guò)清零端口狀態(tài)，來(lái)斷開(kāi)繼電器線圈的電壓。中的單刀雙擲(SPDT)繼電器能夠工作于常閉或常開(kāi)位置，即在這兩種位置之間切換外部電壓源。開(kāi)、關(guān)函數(shù)假設(shè)電路工作于常開(kāi)狀態(tài)，且必須能夠被改變至常閉電路狀態(tài)。為了指示開(kāi)/關(guān)是否對(duì)應(yīng)于BitPort的置位或清零函數(shù)，則在該類(lèi)中引入了一個(gè)外部的Boolean變量(invert)，另一個(gè)函數(shù)(setInvert)要求用來(lái)初始化invert變量。所示的硬件圖描述的是常開(kāi)電路。
　　WebWorker類(lèi)提供了網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用之間的接口。它簡(jiǎn)單地建立和驅(qū)動(dòng)一個(gè)目標(biāo)(com.dalsemi.tininet.http.HTTPServer)，該目標(biāo)依次產(chǎn)生線程，為每個(gè)到來(lái)的HTTP連接提供服務(wù)。該類(lèi)取自上述TINIWebserver實(shí)例，無(wú)須作任何修改，可以在網(wǎng)絡(luò)上的任何地方接入。HTTPServer能夠提示輸入密碼，或者接受任何其他形式的控制，僅允許那些授權(quán)的用戶接入。
　　通過(guò)將網(wǎng)絡(luò)和硬件接口組合在一起(所示)，TINIServer允許遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)控制。例如，drive()函數(shù)通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)WebWorker線程和網(wǎng)頁(yè)“index.htm1”，建立此web服務(wù)器。網(wǎng)頁(yè)的主要目的是為了在主機(jī)工作站上并執(zhí)行該Java程序。如果提示網(wǎng)頁(yè)僅包含靜態(tài)信息，該應(yīng)用就沒(méi)有必要?jiǎng)?chuàng)建網(wǎng)頁(yè)。提示網(wǎng)頁(yè)只需要與包含Java程序的文件目錄一起，拷貝至web服務(wù)器的根目錄下即可。
　　CODEBASE是一個(gè)在每個(gè)TINI芯片組設(shè)計(jì)中可以改變的網(wǎng)頁(yè)參數(shù)。Java程序使用該信息，以返回連接至某個(gè)獨(dú)立的服務(wù)器插件中的TINI應(yīng)用程序?？梢詣?chuàng)建并上傳一個(gè)定制的網(wǎng)頁(yè)至任何一個(gè)安裝在現(xiàn)場(chǎng)的TINI芯片組參考設(shè)計(jì)。一個(gè)簡(jiǎn)單的方法是由應(yīng)用程序在每次運(yùn)行時(shí)，創(chuàng)建該網(wǎng)頁(yè)。通過(guò)三次寫(xiě)操作，CreateIndexPage函數(shù)可以創(chuàng)建文件index.html，并將IP地址插入CODEBASE部分。
　　1)index.write(indexTop.getBytes()，0，indexTop.length())；
　　2)index.write(inetAddress.getLocalHost().getHostAddress().getBytes())；
　　3)index.write(indexBottom.getBytes()，0，indexBottom.lenghth())；
　　次和第三次寫(xiě)操作是將網(wǎng)頁(yè)的靜態(tài)部分拷貝至文件中，而第二次寫(xiě)操作是將IP地址拷貝至文件的CODEBASE部分。在應(yīng)用程序建立web服務(wù)器和創(chuàng)建網(wǎng)頁(yè)后，就啟動(dòng)了web服務(wù)器。它創(chuàng)建一個(gè)服務(wù)器插件，用來(lái)處理來(lái)自Java程序的進(jìn)入連接，并且在Java程序每次連接TINI應(yīng)用時(shí)，調(diào)用ServiceConnection函數(shù)。
　　ServiceConnection函數(shù)創(chuàng)建了一個(gè)新例程SwitchWorker，并將這個(gè)插件傳給該類(lèi)。SwitchWorder構(gòu)造器創(chuàng)建一個(gè)新的線程，以處理主機(jī)Java程序和TINI應(yīng)用之間的連接。ServiceConnection函數(shù)也處理下一個(gè)進(jìn)入連接，接著將控制傳給drive函數(shù)。
　　SwitchWorker類(lèi)管理Java程序和webserver之間的所有通信，如所示，在連接被斷開(kāi)之前，它不斷地循環(huán)，執(zhí)行下列步驟：
　　停留在read()，等待一個(gè)來(lái)自Java程序的命令字節(jié)；
　　如果命令字節(jié)為0，則斷開(kāi)開(kāi)關(guān)；如果為1，則閉合開(kāi)關(guān)；
　　讀入當(dāng)前開(kāi)關(guān)狀態(tài)，回傳至Java程序。
　　通過(guò)分配每個(gè)命令字節(jié)的低7位來(lái)表示不同開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，如所示，該運(yùn)算法則可以適用于更多的開(kāi)關(guān)。保留位，用來(lái)指示只讀操作。該運(yùn)算法則也可以被擴(kuò)展，以允許在同一時(shí)刻多個(gè)Java程序連接至單個(gè)TINI webserver應(yīng)用。SwitchWorker只是簡(jiǎn)單地保持一個(gè)“監(jiān)聽(tīng)向量”。每次Java程序發(fā)出一個(gè)修改開(kāi)關(guān)狀態(tài)的命令，webserver就將其狀態(tài)回傳至當(dāng)前與之連接的所有Java程序。

主機(jī)Java程序
　　TINI類(lèi)中的com.dalsemi.tininet.http.HTTPServer類(lèi)是一種小巧而快速的類(lèi)，但僅支持HTTP GET操作。由此產(chǎn)生的數(shù)據(jù)只能從TINI應(yīng)用到主機(jī)單向傳遞。然而，該應(yīng)用要求雙向數(shù)據(jù)傳輸。命令由主機(jī)發(fā)送至TINI webserver，而狀態(tài)由webserver發(fā)送至所有相連的主機(jī)。主機(jī)和TINI應(yīng)用之間的通信無(wú)協(xié)議開(kāi)銷(xiāo)，單字節(jié)命令和單字節(jié)狀態(tài)允許極快的控制和狀態(tài)響應(yīng)。
　　主機(jī)Java程序包括兩個(gè)類(lèi)，主類(lèi)(SwitchControl)處理主機(jī)端的網(wǎng)絡(luò)通信和創(chuàng)建網(wǎng)頁(yè)上所有的顯示圖形單元，見(jiàn)；另一個(gè)類(lèi)(Image Button)創(chuàng)建一個(gè)圖形撥動(dòng)按鈕，顯示對(duì)應(yīng)于按鈕狀態(tài)的兩種位圖之一，見(jiàn)。撥動(dòng)按鈕用于開(kāi)關(guān)的控制和狀態(tài)指示應(yīng)該是足夠的，但Java程序的表現(xiàn)會(huì)因?yàn)g覽器的不同而異，因此，加入簡(jiǎn)單的開(kāi)/關(guān)按鈕和一個(gè)狀態(tài)文本窗，以適應(yīng)于更多的瀏覽器。ImageButton和開(kāi)/關(guān)按鈕將完成相同的控制功能，位圖和狀態(tài)窗完成相同的狀態(tài)指示功能而已。在創(chuàng)建圖形單元后，SwitchControl類(lèi)將創(chuàng)建一個(gè)狀態(tài)監(jiān)測(cè)線程。該線程接著進(jìn)入休眠模式，停留于read()，等待來(lái)自于TINI應(yīng)用的狀態(tài)信息。當(dāng)線程向下運(yùn)行時(shí)，ImageButton的位圖和狀態(tài)窗被刷新，接著又循環(huán)到程序的頂部，等待下的狀態(tài)字節(jié)。Java程序事件線程驅(qū)動(dòng)actionPerformed函數(shù)，該函數(shù)在每次按下圖形按鈕后被調(diào)用。如果調(diào)用是由ImageButton觸發(fā)的，則它翻轉(zhuǎn)當(dāng)前狀態(tài)，并向TINI發(fā)出一個(gè)開(kāi)或關(guān)的命令。如果由開(kāi)/關(guān)按鈕觸發(fā)，則它發(fā)出一個(gè)開(kāi)/關(guān)命令。ImageButton類(lèi)只是一個(gè)簡(jiǎn)單的采用AWT(Abstract Window Toolkit)組件編程的范例。

結(jié)論
　　采用TINI實(shí)時(shí)環(huán)境、Java程序和簡(jiǎn)單的繼電路電路，就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制閉合/關(guān)斷開(kāi)關(guān)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，可以在任何地點(diǎn)控制從照明燈到機(jī)床的各種設(shè)備。