基于Linux QT-E的工業(yè)溫控儀HMI的設計與實現.pdf

1、HMI(Human Machine Interface)是人與機器之間實現信息交互的數字設備，是工業(yè)控制設備中必不可少的組成部分。隨著工業(yè)控制設備功能需求的發(fā)展，對于HMI產品設計的要求越來越高，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用到HMI產品中。在軟件平臺方面，嵌入式操作系統的使用使得任務管理、內存管理、文件管理和設備管理這些復雜的工作都交給嵌入式操作系統來完成，而HMI應用軟件則可以把主要工作集中到具體的設備狀

2、態(tài)顯示和控制功能上。嵌入式圖形應用程序開發(fā)框架在HMI產品設計中的使用使得HMI產品能夠以圖形的方式給用戶提供操作接口，HMI實現設備狀態(tài)顯示和控制更加直觀和靈活，豐富了HMI產品的功能，成為目前最主流的HMI產品類型。可視化、智能化、網絡化是未來HMI產品發(fā)展的方向。
　　 本論文工作的主要內容是將ARM嵌入式處理器、嵌入式Linux操作系統、QT圖形庫等目前流行的嵌入式開發(fā)技術運用到一個實際的工業(yè)溫控HMI產品中。通過具體的

3、設計和實現過程，論證其技術轉化成果的可行性。工業(yè)溫控HMI產品的實現可分為3大部分：硬件平臺的實現、操作系統移植和驅動開發(fā)、基于QT的應用程序開發(fā)。在硬件平臺實現中使用了以ARM9 為核心的S3C2440處理器，由于其具有豐富的外圍接口設備，所以硬件平臺的實現比較簡單。操作系統采用了嵌入式Linux，首先設計一個能夠引導Linux的Boot Loader，然后進行內核的剪裁和驅動的開發(fā)，主要完成了串口，LCD，網絡，觸摸屏等硬件驅動。最

4、后實現一個基于Linux的可讀寫文件系統，為應用程序的運行做好準備。應用程序采用了QT/E的圖形開發(fā)框架，首先在PC機上建立QT/E的交叉開發(fā)環(huán)境，并采用C++語言進行應用程序界面開發(fā)，最后根據一個基于串口的應用層協議，實現與設備控制器進行數據通信的功能。產品實現以后，將HMI和工業(yè)溫控儀集成，并進行了產品的測試，驗證了產品的功能和性能。
　　 論文中首先對工業(yè)溫控HMI的產品需求進行分析，確定了HMI產品的功能性需求和非功能性