基于嵌入式的杯突試驗機測控系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
?。?)壓力變送器的A/D轉換程序,主要是選擇轉換通道并根據(jù)ADS7842轉換完成標志來讀取轉換后的值。
(3)繼電器驅動電路的驅動程序,主要是配置相應GPIO控制寄存器,設置相關I/O接口的功能,使其能根據(jù)應用程序的要求輸出高低電平完成對繼電器開關通斷的控制。
4.2 應用程序設計
測控系統(tǒng)的應用程序用來完成試驗過程的控制、實時采集試驗數(shù)據(jù)并對試驗記錄進行管理。為了給用戶提供良好的人機交互界面,系統(tǒng)應用程序的開發(fā)工具選擇了圖 形化界面開發(fā)工具Qt的嵌入式版本Qt/Embedded 4,它能通過Qt的API直接與Linux I/O以及Framebuffer交互,擁有較高的運行效率,而且采用面向對象編程,并能為用戶提供精美的圖形用戶界面所需要的所有元素。另外,它對多線 程有很好的支持,應用程序的開發(fā)中使用了多線程技術來避免因耗時操作而出現(xiàn)的界面凍結現(xiàn)象,使系統(tǒng)能夠及時響應用戶的操作,提高了系統(tǒng)和用戶的交互能力。
系統(tǒng)使用嵌入式數(shù)據(jù)庫SQLite來存儲和管理試驗記錄。SQLite是一個小型開源嵌入式數(shù)據(jù)庫,具有體積小、快速高效、穩(wěn)定可靠、可移植等特點,并且 還提供了對SQL92標準的大多數(shù)支持:支持多表和索引、事務、視圖、觸發(fā)和一系列用戶接口及驅動等。它和應用程序相結合能夠方便地完成對試驗記錄的添 加、刪除、修改和查找操作。
系統(tǒng)應用程序主要包括以下幾個模塊:系統(tǒng)登錄、試驗運行、記錄編輯、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)設定和系統(tǒng)設置,應用程序結構如圖5所示。
各模塊功能簡述如下:
?。?)系統(tǒng)登錄模塊:完成用戶身份合法性驗證。
?。?)試驗運行模塊:包括數(shù)據(jù)命令發(fā)送和數(shù)據(jù)采集兩個部分。主要是控制6個開關量的開關狀態(tài)來控制繼電器從而控制試驗的整個過程,并在試驗過程中實時采集試驗數(shù)據(jù),在試驗結束時將試驗數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫中。
?。?)記錄編輯模塊:完成試樣屬性參數(shù)的輸入。在做批量試驗時可以從服務器下載試驗數(shù)據(jù)然后直接導入。此功能可以大大提高試驗效率,避免用戶重復輸入相同試樣的屬性值。
?。?)數(shù)據(jù)管理模塊:為用戶提供多種查詢條件,并能根據(jù)用戶提供的查詢條件查詢滿足要求的試驗記錄數(shù)據(jù),并能打印查詢結果。
(5)數(shù)據(jù)設定模塊:初始化試驗的各項參數(shù),包括試驗方式和試驗類別的選擇、力值參數(shù)測定和設置等。
?。?)系統(tǒng)設置模塊:完成用戶信息添加、刪除、修改和查詢等操作;設置FTP服務器的IP地址、用戶名以及登錄密碼;設置系統(tǒng)時間和日期。
5 結語
本文將嵌入式技術應用到杯突試驗機測控系統(tǒng)的改造中,充分發(fā)揮了嵌入式系統(tǒng)體積小、功耗低、專用性強的特點,在降低企業(yè)生產(chǎn)成本的同時提高了產(chǎn)品的科技含量和市場競爭力,具有廣闊的應用前景。
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