基于嵌入式Linux的門機(jī)監(jiān)控終端的開發(fā)研究.pdf

1、全球貿(mào)易的不斷增加，對(duì)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(jī)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(jī)是我國港口應(yīng)用最為廣泛的裝卸機(jī)械，其運(yùn)行狀態(tài)直接影響著港口的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。保證門機(jī)的安全運(yùn)行，延長其使用壽命，預(yù)防意外事故的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)控的可靠性、自動(dòng)化和智能化，是建設(shè)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(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高

2、的網(wǎng)絡(luò)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(yuǎn)程監(jiān)控和嵌入式技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合計(jì)算機(jī)科學(xué)、傳感技術(shù)、無線通信技術(shù)和圖形用戶界面的相關(guān)研究成果，根據(jù)軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的思路，設(shè)計(jì)了門機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的總體結(jié)構(gòu)，實(shí)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(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀，從門機(jī)的機(jī)械構(gòu)造、電氣系統(tǒng)和作業(yè)流程3個(gè)方面做了需求分析，采用分布式監(jiān)控模式

3、，提出了門機(jī)監(jiān)控終端的結(jié)構(gòu)，即由數(shù)據(jù)采集、中央處理、輸出控制和無線通信4個(gè)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(biāo)準(zhǔn)。課題中硬件設(shè)備的選型由項(xiàng)目合作單位負(fù)責(zé)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(duì)這兩種模式的功能模塊作了介紹。在確定了嵌入式應(yīng)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(diǎn)，完成了Qt的交叉編譯和移植。
　　 之后，利用Qt Designer對(duì)監(jiān)控終端兩種模式的顯示界面進(jìn)行了可視化設(shè)計(jì)，用Qt開發(fā)工具做了顯示功能的實(shí)現(xiàn);以重量計(jì)算與幅度計(jì)算為特例，給出了數(shù)據(jù)處理模塊的原理和過程，實(shí)現(xiàn)了輸出控制模塊的功能。
　　 最后，對(duì)監(jiān)控終端做了集成測試，針對(duì)測試過程中發(fā)現(xiàn)的問題做出了改進(jìn)，包括利用定時(shí)器和線程互斥鎖防止鍵