基于嵌入式Linux的門機監(jiān)控終端的開發(fā)研究.pdf

1、全球貿(mào)易的不斷增加，對港口作業(yè)提高效率、降低成本提出了新的要求。港口起重機械是在港口貨物裝卸過程中提高生產(chǎn)率的重要工具。門機是我國港口應用最為廣泛的裝卸機械，其運行狀態(tài)直接影響著港口的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。保證門機的安全運行，延長其使用壽命，預防意外事故的發(fā)生，實現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)控的可靠性、自動化和智能化，是建設現(xiàn)代港口的必然要求。
　　 嵌入式處理器具有體積小、功耗低、成本低、處理速度快以及可移植性強等諸多優(yōu)點，能夠滿足對實時性要求較高

2、的網(wǎng)絡組網(wǎng)和通信的需求。以嵌入式芯片為核心的工業(yè)監(jiān)測和控制系統(tǒng)已經(jīng)成為智能監(jiān)控的重要發(fā)展趨勢。
　　 本文以遠程監(jiān)控和嵌入式技術為基礎，結合計算機科學、傳感技術、無線通信技術和圖形用戶界面的相關研究成果，根據(jù)軟硬件協(xié)同設計的思路，設計了門機遠程監(jiān)控終端的總體結構，實現(xiàn)了終端的軟件功能和用戶界面。
　　 論文首先分析了國內(nèi)外起重機監(jiān)控系統(tǒng)應用現(xiàn)狀，從門機的機械構造、電氣系統(tǒng)和作業(yè)流程3個方面做了需求分析，采用分布式監(jiān)控模式

3、，提出了門機監(jiān)控終端的結構，即由數(shù)據(jù)采集、中央處理、輸出控制和無線通信4個子系統(tǒng)組成，各子系統(tǒng)之間通過RS-232總線連接，采用Modbus協(xié)議作為數(shù)據(jù)通訊的標準。課題中硬件設備的選型由項目合作單位負責完成。
　　 接著，根據(jù)操作主體和功能需求的不同，論文把軟件功能分為工作模式和管理員模式，分別對這兩種模式的功能模塊作了介紹。在確定了嵌入式應用程序和GUI的開發(fā)工具后，搭建了嵌入式Linux的開發(fā)環(huán)境，包括交叉編譯工具的安裝、B

4、ootloader的移植、內(nèi)核的編譯和文件系統(tǒng)的加載;之后介紹了Qt開發(fā)工具的特點，完成了Qt的交叉編譯和移植。
　　 之后，利用Qt Designer對監(jiān)控終端兩種模式的顯示界面進行了可視化設計，用Qt開發(fā)工具做了顯示功能的實現(xiàn);以重量計算與幅度計算為特例，給出了數(shù)據(jù)處理模塊的原理和過程，實現(xiàn)了輸出控制模塊的功能。
　　 最后，對監(jiān)控終端做了集成測試，針對測試過程中發(fā)現(xiàn)的問題做出了改進，包括利用定時器和線程互斥鎖防止鍵