基于ARM的航跡儀控制器設(shè)計.pdf

1、航跡儀是船舶遠洋、航海作業(yè)過程中的重要設(shè)備。本文系統(tǒng)研究了航跡儀的工作原理、系統(tǒng)構(gòu)成,提出了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu),并選擇了軟硬件平臺。采用ARM-Linux嵌入式開發(fā)平臺,針對傳統(tǒng)航跡儀的優(yōu)缺點,將傳統(tǒng)航跡儀改進、升級。在總體設(shè)計部分,對航跡儀進行了功能需求分析,航跡儀要實現(xiàn)紙海圖位置拾取、航跡標(biāo)繪、網(wǎng)絡(luò)通訊、屏幕顯示等功能;提出了解決方案,將航跡儀分為電源模塊、數(shù)字化模塊、繪圖機箱、航跡儀控制器等幾個模塊;對各個模塊進行逐一細化、分析,提出

2、了各個模塊的解決方法,為硬件部分開發(fā)和軟件部分開發(fā)提供了依據(jù),其中電源模塊給其他模塊供電,數(shù)字化模塊主要實現(xiàn)紙海圖坐標(biāo)拾取功能,繪圖機箱是航跡儀實現(xiàn)航跡標(biāo)繪功能的執(zhí)行機構(gòu),航跡儀控制器是本設(shè)計的工作重點也是航跡儀的核心部件,實現(xiàn)信息處理、網(wǎng)絡(luò)通訊、人機交互、航跡標(biāo)繪等功能。在硬件部分,根據(jù)各項指標(biāo)進行了最小系統(tǒng)(核心板)選型,擴展板設(shè)計,解決了電源電路、串口電路、網(wǎng)絡(luò)通訊、步進電機、液晶屏的硬件接口電路設(shè)計。在軟件部分,實現(xiàn)了交叉編譯鏈

3、的建立,完成了嵌入式Linux系統(tǒng)在ARM上的移植;編寫串口驅(qū)動,并應(yīng)用RS232標(biāo)準,實現(xiàn)了航跡儀串口通訊;編寫網(wǎng)絡(luò)芯片驅(qū)動,應(yīng)用TCP/IP中的LIDP協(xié)議,實現(xiàn)了航跡儀與導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)絡(luò)通訊功能;通過定時計數(shù)器控制步進電機,實現(xiàn)航跡標(biāo)繪;對圖形編輯器Qt進行了系統(tǒng)分析,完成了Qt中的信號實現(xiàn)、對話框?qū)崿F(xiàn)以及窗口布局實現(xiàn),為后續(xù)航跡儀人機交互界面的實現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。在系統(tǒng)調(diào)試部分,使用串口調(diào)試工具對串口通訊進行測試;使用網(wǎng)絡(luò)接收模擬