基于嵌入式Linux的无线温场测试仪

摘要

恒温箱广泛应用于企业的实验室。主要有培养箱、干燥箱、老化箱、恒温恒湿箱等。温场测试仪是用来检测恒温设备的温度均匀性和波动性，以判断恒温箱性能的好坏。每个地区的计量部门每年都要为该地区的企业检测大量的恒温箱。目前计量部门使用的温场测试仪主要有两种：一种是人工接线手动切换通道、人工记录数据，另一种是人工接线，电脑自动记录。由于每检测一台恒温箱都必须接5～9支传感器，如果恒温箱台数多，工作效率就低，并且经常拆装传感器容易损坏，为了更好地提高计量部门的工作效率，本课题在HHARM2410-Audio—R1套件的基础上，基于嵌入式Linux操作系统和高性能CPU，对温场测试仪进行了进一步的研究和设计。 本论文研究和设计的温场测试仪由硬件系统和软件系统两大部分组成。硬件系统主要功能模块包括：HHARM2410-Audio—R1套件的开发板、自主开发的无线收发模块和数据采集分机模块。 HHARM2410套件由核心板和底板(外设板或称基本板)组成，核心板上集成Samsung S3C2410处理器，64M SDRAM以及16M的FLASH，为应用研发提供了足够的空间。底板上则提供以下外设接口：一个四线RS-232串口(COM1)，一个USB HOST接口，一个10M/100M自适应以太网接口，一个TFTLCD接口，一个触摸屏接口；数据采集分机由C8051F单片机组成；信号调理采用ADT70铂热电阻信号调理器实现高精度测温；无线收发模块主要由nRF903无线收发芯片组成。 软件系统的操作系统为Linux，HHARM2410-Audio—R1套件中已有了RS232串行通信的驱动程序和触摸屏驱动程序。本论文自主开发的分机温度采集软件、主机分机之间的通信软件及主机的图形界面。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章概述

1.1引言

1.2温场测试仪的基本原理

1.3温场测试仪的现状与发展方向

1.3.1温场测试仪的现状

1.3.2温场测试仪的发展方向

1.4嵌入式系统及其在检测仪表中的应用

1.4.1嵌入式系统概述

1.4.2嵌入式系统在仪表仪器仪表中的应用

1.5本文的研究意义和设计的主要内容

1.5.1研究意义

1.5.2设计的主要内容

第二章基于嵌入式Linux无线温场测试仪的总体设计

2.1嵌入式Linux的无线温场测试仪的需求分析

2.2 ARM处理器概述

2.3嵌入式操作系统的选择

2.3.1常见的嵌入式操作系统

2.3.2 Linux的特点

2.3.3 Linux内核版本

2.3.4 Linux的应用

2.3.5 Linux的发展方向

2.4嵌入式Linux无线温场测试仪的方案选择

2.4.1系统开发平台的选择

2.4.2软件系统的选择

2.4.3嵌入式Linux无线温场测试仪的总体框架

2.4.4数据处理主机的设计框架

2.4.5数据采集分机系统的总体框架

2.5本章小结

第三章 HHARM2410-Audio-R1套件简介及性能评估

3.1 Linux一些基础知识的简单介绍

3.2 HHARM2410-Audio-R1套件主要构造

3.3软件系统的文件与目录结构

3.4 Makefile简介

3.5HHARM2410-Audio-R1开发环境的建立和开发过程

3.5.1建立开发环境

3.5.2应用程序的编译和调试

3.5.3代码烧写

3.5.4 LCD/触摸屏应用的实现

3.6本章小结

第四章硬件系统的设计

4.1 HHARM2410-Audio-R1套件硬件的简介

4.2硬件的设计

4.2.1无线收发模块的设计

4.2.2数据采集分机的设计

4.2.3数据处理主机

4.3本章小结

第五章嵌入式图形界面的开发

5.1 MiniGUI的简介

5.2MiniGUI的结构及编译

5.3利用MiniGUI实现嵌入式图形界面的编程

5.3.1使用MiniGUI创建窗口

5.3.2.使用资源创建菜单和控件

5.3.3如何创建对话框

5.4本章小结

第六章无线温场测试仪的软件设计

6.1设备驱动程序设计

6.1.1 Linux设备驱动概述

6.1.2 Linux设备类型分类

6.1.3设备驱动程序模板与实现

6.2应用软件的设计与实现

6.2.1点对多点通信软件的设计

6.2.2分机数据采样程序的设计

6.3点对多点通信主程序设计

6.3.1打包程序部分源代码详解

6.3.2解包程序部分源代码详解

6.4本章小结

结束语

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢