基于Linux QT-E的工業(yè)溫控儀HMI的設計與實現(xiàn).pdf

1、HMI(Human Machine Interface)是人與機器之間實現(xiàn)信息交互的數(shù)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(chǎn)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(chǎn)品中。在軟件平臺方面，嵌入式操作系統(tǒng)的使用使得任務管理、內(nèi)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(tǒng)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(chǎn)品設計中的使用使得HMI產(chǎn)品能夠以圖形的方式給用戶提供操作接口，HMI實現(xiàn)設備狀態(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?、智能化、網(wǎng)絡化是未來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圖形庫等目前流行的嵌入式開發(fā)技術(shù)運用到一個實際的工業(yè)溫控HMI產(chǎn)品中。通過具體的

3、設計和實現(xiàn)過程，論證其技術(shù)轉(zhuǎn)化成果的可行性。工業(yè)溫控HMI產(chǎn)品的實現(xiàn)可分為3大部分：硬件平臺的實現(xiàn)、操作系統(tǒng)移植和驅(qū)動開發(fā)、基于QT的應用程序開發(fā)。在硬件平臺實現(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備，所以硬件平臺的實現(xiàn)比較簡單。操作系統(tǒng)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(nèi)核的剪裁和驅(qū)動的開發(fā)，主要完成了串口，LCD，網(wǎng)絡，觸摸屏等硬件驅(qū)動。最

4、后實現(xiàn)一個基于Linux的可讀寫文件系統(tǒng)，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(jù)一個基于串口的應用層協(xié)議，實現(xiàn)與設備控制器進行數(shù)據(jù)通信的功能。產(chǎn)品實現(xiàn)以后，將HMI和工業(yè)溫控儀集成，并進行了產(chǎn)品的測試，驗證了產(chǎn)品的功能和性能。
　　 論文中首先對工業(yè)溫控HMI的產(chǎn)品需求進行分析，確定了HMI產(chǎn)品的功能性需求和非功能性