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基于ARM测试转台控制系统的设计

作　者: 张玉萍
导　师: 邹澎
学　校: 郑州大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 测试转台嵌入式Linux Qt/Embedded 驱动控制图像采集 GUI
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

在GTEM Cell内测量辐射干扰,IEC标准61000-4-20中要求待测设备翻转到六个不同的方位,目前使用的测试转台控制系统主要采用的核心处理器是AT89C51,由于低端处理器资源的不足,需要扩展处理器来实现对电机的控制和液晶的显示。为提高系统的稳定、便捷、易操作等性能,本文设计了基于ARM的测试转台控制系统。本文在研究嵌入式系统、嵌入式Linux以及Qt/Embedded技术发展的基础上,首先给出了系统总体设计方案,即通过人机交互界面的方式,对横电磁波室内测试转台实现精确控制和过程的实时显示；其次介绍了系统硬件总体设计方案以及关键电路的设计与实现,包括液晶显示模块、USB应用模块、串口调试模块等；接着描述了系统软件开发环境的搭建过程,并重点介绍了系统的软件设计,包括驱动控制部分、图像采集部分、GUI界面设计部分,这些与硬件电路相结合,最终以人机交互界面的方式,实现对转台实时过程中的图像采集和精确控制功能。最后,结合系统硬件和软件方面的调试,提出硬件过程中遇到的问题,分析软件调试实现的方法和步骤,并给出实验结果。实验过程表明,以人机交互方式设计的该系统,实现了电机的精确控制和实时过程图像显示的功能。同时,系统的稳定、灵敏、简单易用等特性,较好的满足了智能化需求。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 引言  8-14
  1.1 课题的背景及意义  8-9
  1.2 嵌入式系统的发展与应用  9-12
    1.2.1 嵌入式Linux操作系统特点  10-11
    1.2.2 Qt/Embedded的发展及应用  11-12
  1.3 本文的主要工作和内容安排  12-14
2 系统总体方案设计  14-20
  2.1 系统的结构和工作原理  14-19
    2.1.1 转台的设计结构  14-15
    2.1.2 控制转台方式  15-17
    2.1.3 EUT六种方位的实现方法  17-19
  2.2 系统的总体设计  19-20
3 系统硬件设计  20-32
  3.1 测试转台控制系统硬件设计方案  20-21
  3.2 系统关键电路的设计  21-30
    3.2.1 核心电路的设计  21-23
    3.2.2 外部扩展存储器  23-25
    3.2.3 功能模块电路设计  25-28
    3.2.4 调试模块电路设计  28-30
  3.3 系统硬件电路的实现  30-32
4 系统开发环境的搭建  32-41
  4.1 系统开发环境的搭建过程  32-33
  4.2 Putty设置  33-34
  4.3 编译环境的搭建  34-35
  4.4 Linux内核配置与加载  35-38
  4.5 应用程序发布过程  38-41
    4.5.1 NFS服务配置  38
    4.5.2 目标代码的测试  38-39
    4.5.3 Qt人机交互界面的发布  39-41
5 系统软件设计  41-54
  5.1 基于Linux字符设备驱动设计  41-44
  5.2 基于V4L2视频采集  44-48
    5.2.1 方案一关键代码分析  45-46
    5.2.2 方案二关键代码分析  46-48
  5.3 基于QT/Embedded的GUI设计  48-54
    5.3.1 Qt的信号与槽机制  48-49
    5.3.2 基于Qt的GUI编写  49-54
6 系统调试  54-62
  6.1 系统硬件部分调试过程  54-55
  6.2 系统软件部分调试过程  55-62
7 总结与展望  62-64
  7.1 完成的主要工作及难点  62-63
  7.2 今后研究内容的展望  63-64
参考文献  64-67
个人简历、在学期间发表的论文与研究成果  67-68
致谢  68

基于ARM测试转台控制系统的设计

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