亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于S3C2440的食品生產(chǎn)線溫濕度實時檢測系統(tǒng)設(shè)計

        2013-09-19 08:53:58亮,張平,唐清,于
        關(guān)鍵詞:參數(shù)設(shè)置驅(qū)動程序內(nèi)核

        崔 洪 亮,張 繼 平,唐 懋 清,于 忠 得

        (1.大連工業(yè)大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院,遼寧 大連 116034;2.大化集團(tuán)有限公司 儀控部,遼寧 大連 116031)

        0 引 言

        在食品生產(chǎn)過程中,和面、發(fā)酵、攪拌是其生產(chǎn)的重要的環(huán)節(jié),而時間、溫度和濕度的監(jiān)測又是這些環(huán)節(jié)的重要因素,它直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。為此生產(chǎn)過程中的溫濕度檢測系統(tǒng)就顯得十分關(guān)鍵。傳統(tǒng)的溫濕度實時檢測系統(tǒng),是以8位的單片機為核心,通過按鍵操作、數(shù)碼管顯示,不能存儲大量數(shù)據(jù),而是通過PC機加智能儀表來存儲數(shù)據(jù)[1]。隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展,食品行業(yè)的溫濕度實時檢測系統(tǒng)有待改善。本設(shè)計以ARM9微處理器為硬件核心,以Linux操作系統(tǒng)為軟件核心,不僅實現(xiàn)了原有的功能,同時實現(xiàn)了人性化的人機交互,將數(shù)據(jù)的顯示與記錄融于一機,節(jié)約了生產(chǎn)成本;以太網(wǎng)的引入,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程瀏覽。本研究為食品生產(chǎn)過程的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、人性化提供了技術(shù)條件[2]。

        1 硬件系統(tǒng)設(shè)計

        以ARM920T為核心的S3C2440A處理器,其外部提供了豐富的接口功能、總線和GPIO。其具備了單片機所不具備的運行速度快、可以驅(qū)動大容量存儲設(shè)備、可驅(qū)動大型LCD和觸摸屏,以及網(wǎng)絡(luò)功能等優(yōu)點。使得系統(tǒng)具備PC機風(fēng)格、大量數(shù)據(jù)儲存和以太網(wǎng)接入的功能。充分利用這些外部資源再配以溫濕度檢測電路,就可以滿足系統(tǒng)的設(shè)計要求[3]。硬件系統(tǒng)框圖如圖1所示。

        圖1 硬件系統(tǒng)框圖Fig.1 Hardware of temperature and humidity detection system

        (1)溫度、濕度、時間監(jiān)測接口。該電路的功能是實現(xiàn)將溫度、濕度傳感器的信號,經(jīng)過處理轉(zhuǎn)變?yōu)锳/D轉(zhuǎn)換電路需要的電壓信號,再進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換為處理器能處理的數(shù)字信號[4]。時間監(jiān)測是通過攪拌機的開啟和關(guān)閉,實時測試攪拌機的開關(guān)時間。

        (2)USB接口。用于連接U盤、移動硬盤等大容量存儲設(shè)備,方便數(shù)據(jù)和配置文件導(dǎo)入系統(tǒng)以及導(dǎo)出系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)。

        (3)網(wǎng)卡接口。用于連接以太網(wǎng),可以通過以太網(wǎng)遠(yuǎn)程瀏覽實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù),通過分析數(shù)據(jù)進(jìn)行以太網(wǎng)遠(yuǎn)程控制。

        (4)64MB SDRAM。用于設(shè)置程序堆棧和存放各種變量。

        (5)UART。用于與PC機通訊連接,將歷史數(shù)據(jù)上傳至PC機。

        (6)LCD(帶觸摸屏)。用于顯示實時曲線、歷史數(shù)據(jù),通過觸摸屏設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)等。

        (7)256MB NAND FLASH。用于存儲代碼和歷史數(shù)據(jù)。

        2 軟件系統(tǒng)設(shè)計

        軟件部分的設(shè)計主要包括:U-Boot的移植、Linux內(nèi)核的移植、Linux根文件系統(tǒng)的構(gòu)建、設(shè)備驅(qū)動的開發(fā)和基于QT的應(yīng)用程序的開發(fā)。與以單片機為核心的系統(tǒng)相比,引入了Linux操作系統(tǒng)使軟件設(shè)計變得更加簡單,系統(tǒng)升級也變得更加方便。

        2.1 U-Boot的移植

        U-Boot是系統(tǒng)上電后運行的第一段代碼,用于初始化硬件設(shè)備,準(zhǔn)備好軟件環(huán)境,最后調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核。針對于本系統(tǒng)的硬件平臺,采用1.3.4版本的 U-Boot,閱讀 Makefile文件、修改Makefile文件和平臺相關(guān)文件,執(zhí)行“make smdk2410_config”、“make all”命 令,生 成U-Boot.bin文件,通過 HJTAG下載寫到NOR FLASH中。

        2.2 Linux內(nèi)核的移植和驅(qū)動程序的設(shè)計

        本系統(tǒng)采用Linux2.6.31版本的內(nèi)核,其中涵蓋了大部分外圍設(shè)備的驅(qū)動代碼,根據(jù)需要進(jìn)行簡單修改即可,溫度、濕度、時間監(jiān)測電路的驅(qū)動需要自行編寫。以下對部分驅(qū)動作簡要介紹。

        2.2.1 NAND FLASH驅(qū)動的配置

        首先修改分區(qū)表,修改內(nèi)核目錄中的文件arch/arm/plat-s3c24xx/common-smdk.c,使其與256MB的NAND FLASH匹配。接下來修改NAND的讀寫匹配時間,修改結(jié)構(gòu)static struct s3c2410_platform_nand smdk_nand_info中的tacls=10,twrph0=25,twrph1=10。最后修改driver/mtd/nand/Kconfig文件[5]。

        配置內(nèi)核時,一定要選上S3C2410NAND Hardware ECC這個選項,然后再配置內(nèi)核支持yaffs2文件系統(tǒng)。這樣就構(gòu)成了一個完整的操作系統(tǒng)。

        2.2.2 LCD驅(qū)動的移植

        內(nèi)核中有很完善的LCD驅(qū)動,只要根據(jù)所選用的LCD進(jìn)行簡單的修改。內(nèi)核源碼中drivers/video/s3c2410fb.c是LCD驅(qū)動的源碼。首先設(shè)置LCD的時鐘頻率,修改函數(shù)static void s3c2410fb_activate_var(struct fb_info*info)中的struct s3c2410fb_mach_info*mach_info=fbi->platform_data;struct s3c2410fb_display*default_display = mach_info->displays+mach_info-> default_display;S3C2410_LCDCO N1_CLKVAL(default_display- >setclkval);在 arch/arm/mach-s3c24 10/include/mach/fb.h中加入:unsigned setclkval;然后查看LCD手冊,修改arch/arm/mach-s3c2440.c中LCD參數(shù)。配置內(nèi)核支持LCD,完成對LCD驅(qū)動的支持。

        2.2.3 溫濕度采集接口驅(qū)動設(shè)計

        系統(tǒng)需要采集4個攪拌機的溫度和發(fā)酵室的溫度、濕度6個參數(shù),然后將數(shù)據(jù)存儲為.txt文件,系統(tǒng)根據(jù)這6組數(shù)據(jù)繪制實時曲線和數(shù)據(jù)列表。根據(jù)實際需要每1min采集一組數(shù)據(jù)。

        在內(nèi)核中沒有溫濕度采集電路的驅(qū)動代碼,需要自己編寫,驅(qū)動程序只需打開一個參數(shù)采集的通道,采集完成后打開下一個通道即可。將驅(qū)動程序的源碼加入到drivers/char目錄下,并修改這個目錄下的Makefile和Kconfig文件,加入這個驅(qū)動程序,配置內(nèi)核??蓪⑦@個驅(qū)動程序動態(tài)加載到內(nèi)核,便于修改,減小內(nèi)核的大小。

        2.3 根文件系統(tǒng)的制作

        Linux內(nèi)核啟動后會掛載根文件系統(tǒng)用來存取和管理的內(nèi)核文件。根文件系統(tǒng)的制作分為4個步驟:

        (1)準(zhǔn)備制作。遵循FHS標(biāo)準(zhǔn)(Filesystem Hierarchy Standard)創(chuàng)建根文件系統(tǒng)目錄,可以參照Linux操作系統(tǒng)制作相應(yīng)的目錄。

        (2)編譯busybox。解壓busybox-1.15.2的源碼包,修改Makefile,執(zhí)行make menuconfig配置busybox,配置完成后,執(zhí)行 make、make install,然后將生成內(nèi)容復(fù)制到第一步建立的相應(yīng)的目錄下。

        (3)制作文件系統(tǒng)。完善相應(yīng)目錄下的內(nèi)容,主要包括etc下的inittab、init.d/rcS、fatab文件,以及dev和lib目錄下的內(nèi)容。

        (4)完善文件系統(tǒng)。主要是向文件系統(tǒng)中加入應(yīng)用程序。

        2.4 基于QT的應(yīng)用程序開發(fā)

        作者基于Trolltech的Qt/Embedded來開發(fā)圖形用戶界面系統(tǒng),使用“一次編寫,隨處編譯”的方式為開發(fā)跨平臺的圖形用戶界面應(yīng)用程序提供了一個完整的C++應(yīng)用程序開發(fā)框架。

        開機后直接進(jìn)入動態(tài)曲線顯示界面,如圖2所示。圖2顯示內(nèi)容有:

        (1)菜單欄。它包括:參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)導(dǎo)出、列表、幫助。

        (2)系統(tǒng)時間顯示。顯示當(dāng)前系統(tǒng)時間。

        (3)溫濕度變化曲線。以動態(tài)曲線形式顯示當(dāng)前時間以前采集的10組數(shù)據(jù)。

        2.4.1 菜單欄的建立

        可以通過觸摸屏點擊相應(yīng)菜單,對系統(tǒng)進(jìn)行操作。參數(shù)設(shè)置是對所采集的6個參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,包括:報警上下限,傳感器的類型,參數(shù)設(shè)置界面如圖3所示。數(shù)據(jù)導(dǎo)出菜單通過USB接口將歷史數(shù)據(jù)存入移動存貯設(shè)備;列表菜單是將數(shù)據(jù)以列表的方式顯示;幫助菜單顯示如何操作系統(tǒng)。

        圖2 動態(tài)曲線顯示界面Fig.2 The display interface for dynamic curve

        圖3 參數(shù)設(shè)置對話框Fig.3 Setting dialog

        以上菜單利用QT的信號(SIGNAL)和槽(SLOT)機制來實現(xiàn)其功能。例如:connect(settingAction,SIGNAL(triggered()),this,SLOT(setting())),通過對settingAction對象的點擊(triggered())發(fā)出信號,就會自動在this對象上調(diào)用setting()這個槽,從而彈出參數(shù)設(shè)置對話框。

        2.4.2 系統(tǒng)時間的建立

        通過QT的QLabel控件來顯示系統(tǒng)時間,并把其與timeout()信號連接就完成了系統(tǒng)時間的建立。

        label= new QLabel(this);

        QTimer*timer=new QTimer(this);

        connect(timer,SIGNAL(timeout()),this,SLOT(showTime()));

        2.4.3 溫濕度變化曲線的建立

        溫濕度變化曲線的建立利用了QT的雙緩沖技術(shù),它包括把一個窗口部件渲染到一個脫屏像素映射(off-screen pixmap)中以及把這個像素映射復(fù)制到顯示器上[6],QT的雙緩沖技術(shù)的利用,可以使實時曲線的顯示更加流暢。利用1min的時間中斷來采集數(shù)據(jù)更新曲線,其中斷程序流程圖如圖4所示。

        圖4 中斷程序流程圖Fig.4 Interruption flow chart

        由圖4可見,進(jìn)入中斷服務(wù)程序后,采集一組數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)無效進(jìn)行無效處理,如果數(shù)據(jù)有效進(jìn)行存儲,存儲到.txt文件和列表文件。存儲完成后,利用void Plotter::refreshPixmap()函數(shù)繪制最新的100組數(shù)據(jù),并映射到屏幕上[7]。

        3 結(jié) 論

        通過以上的工作,完成了食品生產(chǎn)線溫濕度實時檢測系統(tǒng)的硬件平臺和軟件開發(fā)環(huán)境的關(guān)鍵技術(shù)的研究工作。經(jīng)過模擬實驗,系統(tǒng)滿足了實際生產(chǎn)線的需要。本課題的研究將ARM處理器和Linux操作系統(tǒng)引入到溫濕度檢測系統(tǒng)的設(shè)計中來,提高了系統(tǒng)運行速度和實時性,使系統(tǒng)擁有了良好的人機界面和以太網(wǎng)接口,方便遠(yuǎn)程參數(shù)的設(shè)置和數(shù)據(jù)的查看。Linux系統(tǒng)和Qt/Embedded的使用,使軟件的開發(fā)更容易。該系統(tǒng)通過改進(jìn)也可以實現(xiàn)其他工業(yè)參數(shù)數(shù)據(jù)的采集,實現(xiàn)更強大的工業(yè)控制系統(tǒng)。

        [1]張沛然,成廣友.食品生產(chǎn)線溫濕度實時檢測系統(tǒng)[J].電子技術(shù),1995(5):213-214.

        [2]于忠得,林敏,申華.嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)教程[M].北京:國防工業(yè)出版社,2009:1-14.

        [3]韋東山.嵌入式Linux應(yīng)用開發(fā)完全手冊[M].北京:人民郵電出版社,2008:76-114.

        [4]黃賢斌,鄭筱霞,曲波,等.傳感器實際應(yīng)用電路設(shè)計[M].成都:電子科技大學(xué)出版社,2003:128-134.

        [5]馮國進(jìn).嵌入式Linux驅(qū)動程序設(shè)計[M].北京:清華大學(xué)出版社,2008:57-66.

        [6]BLANCHETTE J,SUMMERFIELD M.C++ GUI Qt 4編程[M].閆鋒欣,曾泉人,張志強,譯.北京:電子工業(yè)出版社,2008:92-107.

        [7]于忠得.單片機原理與工程設(shè)計實例[M].北京:清華大學(xué)出版社,2011:264-288.

        猜你喜歡
        參數(shù)設(shè)置驅(qū)動程序內(nèi)核
        萬物皆可IP的時代,我們當(dāng)夯實的IP內(nèi)核是什么?
        強化『高新』內(nèi)核 打造農(nóng)業(yè)『硅谷』
        基于嵌入式Linux內(nèi)核的自恢復(fù)設(shè)計
        Linux內(nèi)核mmap保護(hù)機制研究
        蟻群算法求解TSP中的參數(shù)設(shè)置
        動車環(huán)境下U900異頻切換參數(shù)設(shè)置探討
        基于MATLAB仿真的井下變壓器參數(shù)設(shè)置研究
        有備無患,軟件參數(shù)設(shè)置也能備份
        驅(qū)動程序更新與推薦
        驅(qū)動程序更新與推薦
        国产内射XXXXX在线| 蜜桃av观看亚洲一区二区| 在线免费观看视频播放| 日韩激情视频一区在线观看| 一区二区三区国产在线视频| 国产精品av在线| 风韵饥渴少妇在线观看| 在线无码国产精品亚洲а∨| 日本高清长片一区二区| 99精品久久精品一区| 色狠狠色狠狠综合天天| 亚洲丁香五月天缴情综合| 欧美 变态 另类 人妖| 麻豆久久五月国产综合| 国产精品综合色区av| 91精品国产综合久久久蜜臀九色| 亚洲精品久久视频网站| 国产一区二区三区三区四区精品| 真实国产精品vr专区| 四虎影视成人永久免费观看视频| 黑人玩弄人妻中文在线| 不卡a v无码在线| 国产三级一区二区三区在线观看| 美女午夜福利视频网址| 少妇被粗大的猛烈进出69影院一| 最新亚洲av日韩av二区| 久久一区av蜜桃人妻| av一区二区在线网站| 国产精品99精品久久免费| 欧美成人一区二区三区| 香蕉亚洲欧洲在线一区| 婷婷开心五月亚洲综合| 无码 人妻 在线 视频| 中国农村熟妇性视频| 高清国产美女一级a毛片在线| 日本加勒比一道本东京热| 中文字幕在线亚洲三区| 亚洲国产精品毛片av不卡在线| 精品人妻VA出轨中文字幕| 亚洲综合免费在线视频| 亚洲国产熟女精品传媒|