如何实现QT的工程机械监控及诊断系统的设计

来源:计算机与信息技术 作者:李青松 周晓光 周慧 发表于:2010-01-18 09:49  点击:
【关健词】工程机械;监控;诊断;QT
关键字 工程机械;监控;诊断;QT 摘 要 近年来工程机械以电子、信息技术为先导,计算机辅助驾驶系统、信息管理系统及故障诊断系统、电子监控和自动报警等系统有了长足发展。本文通过以PXA270硬件平台、QT为开发工具、CAN和串口为通讯方式,开发出了适用于工程机械的监控和诊断的应用程序。

1  引言(如何实现QT的工程机械监控及诊断系统的设计)

    传统工程机械的仪器仪表,电气控制系统是独立显示和控制的。这种设计使控制系统特别臃肿,操作手监控和管理信息的难度大,工作效率低。随着计算机技术、微电子技术、信息技术和自动控制技术等在工程机械的应用,基于嵌入式平台开发人机交互界面,实现工程机械的监控和诊断成为热点[1]
    本文采用PXA270硬件平台、QT/Embedded图形工具,开发了模拟工程机械状态的仪器仪表,通过调用QT数据库SQLite,运用CAN总线、RS232/RS485串口进行信息传输,实现了对工程机械的状态监控和故障的预测评估诊断。

2  QT 概述(如何实现QT的工程机械监控及诊断系统的设计)

    QT是前挪威Trolltech公司所开发的一个跨平台FrameWork环境,在X环境下可以看作是一套功能完整的用户界面工具包,是开源的桌面系统KDE的基石。它采用类似C++的语法,并且具备物件导向功能。和Java的“一次编译,到处运行”的跨平台不同的是,QT是源码级的跨平台。“一次编写,随处编译”的特性可以让使用QT编写的应用程序,移植到Microsoft Windows 95/98/2000、Microsoft Windows NT、MacOS X、Linux、Solaris、HP-UX、Tru64 (Digital UNIX)、Irix、FreeBSD、BSD/OS、SCO、AIX等许多平台[2]
    Trolltech公司也针对嵌入式系统,推出了相应的版本,可以在多种处理器上运行。在QT4.0以前,嵌入式版本称为QTopia Core;QT4.0以后,变改名为QT for Embedded Linux。与桌面版本不同的是,QT for Embedded Linux整合了所有功能,应用程序直接使用frame buffer,取代了X Server及X Library等角色。同时它还采用模块化设计,可裁剪性强,最小可压缩到800Kb左右,该特性让其更适合在嵌入式环境下生存。图1显示了QT for Embedded Linux的实现结构。
 
图1  QT for Embedded Linux的实现结构

3  开发环境(如何实现QT的工程机械监控及诊断系统的设计)

3.1  硬件环境

    UP-EM4000_PXA270硬件平台是一款比较理想的工程机械监视器应用开发系统。该平台采用了高性能(520MHz主频)和低功耗的Intel PXA270处理器,64MB SDRAM,128MB NAND FLASH以及16MB的NOR FLASH,6.4英寸的640*480分辨率的SHARP TFT LCD,2路CAN总线的接口,1路10/100Mb的以太网接口,2个PAL制式的AV接口,1个USB接口,2路RS-232接口或1路RS-232接口+1路RS-485接口,以及8个功能键。UP-EM4000_PXA270硬件平台还支持GPS定位以及GPRS通信功能扩展,可以完成对工程车地理位置和各种运行状态的集中监控。(如何实现QT的工程机械监控及诊断系统的设计)
    UP-EM4000_PXA270硬件平台移植了Linux2.6的内核作为操作系统,yaffs的文件系统以及QT4的库,方便用户直接进行应用程序的开发和移植。

3.2  软件环境

    (如何实现QT的工程机械监控及诊断系统的设计)为了开发满足功能的应用程序,本文采用的软件环境是Vmware Work Station虚拟机+Fedora 8 Linux操作系统、HMI_Developer。
    Vmware work station虚拟机 + Fedora 8 Linux操作系统,是为了建立QT for Embedded Linux的交叉编译环境,生成可以移植到UP-EM4000-PXA270的QT库文件。
    HMI_Developer是一个集QT for Windows和Cygwin的组态软件编程环境,并包含了自主开发的一系列的工程机械常用的控件,大大减轻了开发者的开发难度。其中QT for Windows用来程序编辑,Cygwin是Windows下的一种Unix/Linux环境,用来建交叉编译环境,用来编译生成下位机的可执行程序。
 
图2  PXA270硬件平台结构图

4  应用程序开发

    (如何实现QT的工程机械监控及诊断系统的设计)通过分析工程机械的一些共有特征和存在一些问题,要实现工程机械的监控和诊断,应用程序需要满足下面几个部分。

    (1)工程机械上的一些基本的状态要在监控器上显示出来,比如油量、油温、发动机转速、相对水平位置、车速等。
    (2)工程机械的智能控制需要通过监控器来操作,比如仪器开关、指示灯开关等。(责任编辑:南粤论文中心)转贴于南粤论文中心: http://www.nylw.net(南粤论文中心__代写代发论文_毕业论文带写_广州职称论文代发_广州论文网)
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