基于Linux QT-E的工業(yè)溫控儀HMI的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、HMI(Human Machine Interface)是人與機(jī)器之間實(shí)現(xiàn)信息交互的數(shù)字設(shè)備，是工業(yè)控制設(shè)備中必不可少的組成部分。隨著工業(yè)控制設(shè)備功能需求的發(fā)展，對(duì)于HMI產(chǎn)品設(shè)計(jì)的要求越來(lái)越高，液晶屏、觸摸屏、32位高性能嵌入式處理器等硬件部件逐漸運(yùn)用到HMI產(chǎn)品中。在軟件平臺(tái)方面，嵌入式操作系統(tǒng)的使用使得任務(wù)管理、內(nèi)存管理、文件管理和設(shè)備管理這些復(fù)雜的工作都交給嵌入式操作系統(tǒng)來(lái)完成，而HMI應(yīng)用軟件則可以把主要工作集中到具體的設(shè)備狀

2、態(tài)顯示和控制功能上。嵌入式圖形應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)框架在HMI產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的使用使得HMI產(chǎn)品能夠以圖形的方式給用戶提供操作接口，HMI實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)顯示和控制更加直觀和靈活，豐富了HMI產(chǎn)品的功能，成為目前最主流的HMI產(chǎn)品類型?？梢暬⒅悄芑?、網(wǎng)絡(luò)化是未來(lái)HMI產(chǎn)品發(fā)展的方向。
　　 本論文工作的主要內(nèi)容是將ARM嵌入式處理器、嵌入式Linux操作系統(tǒng)、QT圖形庫(kù)等目前流行的嵌入式開(kāi)發(fā)技術(shù)運(yùn)用到一個(gè)實(shí)際的工業(yè)溫控HMI產(chǎn)品中。通過(guò)具體的

3、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程，論證其技術(shù)轉(zhuǎn)化成果的可行性。工業(yè)溫控HMI產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)可分為3大部分：硬件平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)、操作系統(tǒng)移植和驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)、基于QT的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)。在硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)中使用了以ARM9 為核心的S3C2440處理器，由于其具有豐富的外圍接口設(shè)備，所以硬件平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單。操作系統(tǒng)采用了嵌入式Linux，首先設(shè)計(jì)一個(gè)能夠引導(dǎo)Linux的Boot Loader，然后進(jìn)行內(nèi)核的剪裁和驅(qū)動(dòng)的開(kāi)發(fā)，主要完成了串口，LCD，網(wǎng)絡(luò)，觸摸屏等硬件驅(qū)動(dòng)。最

4、后實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于Linux的可讀寫(xiě)文件系統(tǒng)，為應(yīng)用程序的運(yùn)行做好準(zhǔn)備。應(yīng)用程序采用了QT/E的圖形開(kāi)發(fā)框架，首先在PC機(jī)上建立QT/E的交叉開(kāi)發(fā)環(huán)境，并采用C++語(yǔ)言進(jìn)行應(yīng)用程序界面開(kāi)發(fā)，最后根據(jù)一個(gè)基于串口的應(yīng)用層協(xié)議，實(shí)現(xiàn)與設(shè)備控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的功能。產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)以后，將HMI和工業(yè)溫控儀集成，并進(jìn)行了產(chǎn)品的測(cè)試，驗(yàn)證了產(chǎn)品的功能和性能。
　　 論文中首先對(duì)工業(yè)溫控HMI的產(chǎn)品需求進(jìn)行分析，確定了HMI產(chǎn)品的功能性需求和非功能性