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基于ARM的嵌入式组态软件在分布式客房控制系统中的应用研究

作　者: 许明达
导　师: 耿庆波
学　校: 北京理工大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 嵌入式组态软件 CAN总线分布式客房控制系统
分类号: TP273.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

随着城市的发展和北京奥运会的临近,对智能型建筑的需求将大大增加。将先进的嵌入式、工业控制、现场总线、传感器等技术应用到智能楼宇领域中,使得楼宇的自动化程度、智能化程度和舒适程度都将有很大幅度的提高。在基于现场总线及分布式控制架构的智能客房控制系统中,设计应用在嵌入式平台的组态软件,实现对CAN网络设备及本机设备之控制逻辑的实时组态编辑、对设备增减的管理,并利用嵌入式控制器的强大图形处理能力为组态软件增加丰富友好的人机交互界面。首先,本文分析了应用在该系统中的现场总线及嵌入式操作系统的选型,介绍了该系统的结构,论述了该组态软件的架构与工作流程。其次,本文详细说明了如何搭建嵌入式开发平台,这包括建立和配置交叉编译环境以及MiniGUI软件的安装与移植。然后,本文对基于MiniGUI软件的界面设计和解释程序的设计进行了详细的解释。第三,本文详述了基于Linux嵌入式操作系统的GPIO设备和CAN总线设备的控制驱动程序的设计过程,以及驱动程序实现的功能,与上层应用程序通信的过程。最后,本文说明了在自定义的通信协议下, CAN网络设备的组态与远程控制的实现方法。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第1章绪论  7-13
  1.1 智能楼宇的概述  7-9
  1.2 智能楼宇的相关技术与发展现状  9-11
  1.3 本课题的主要工作  11-13
第2章系统的关键性技术与总体设计方案分析  13-27
  2.1 嵌入式技术在智能楼宇中的应用  13-18
    2.1.1 嵌入式的定义与特点  13-14
    2.1.2 嵌入式操作系统  14-17
    2.1.3 嵌入式组态软件  17-18
  2.2 应用在智能楼宇系统中的现场总线技术  18-24
    2.2.1 现场总线的概述  18-19
    2.2.2 现场总线系统的技术特点  19-20
    2.2.3 现场总线在智能楼宇中的应用  20-21
    2.2.4 现场总线的比较与选型  21-24
  2.3 系统总体设计方案  24-27
    2.3.1 分布式客房控制系统的结构  24-25
    2.3.2 嵌入式组态软件的工作流程  25-27
第3章系统软件实现  27-56
  3.1 建立与配置交叉编译环境  27-28
  3.2 MiniGUI 软件的安装与移植  28-34
    3.2.1 MiniGUI 在PC 平台的安装  29-31
    3.2.2 MiniGUI 的交叉编译与安装  31-33
    3.2.3 MiniGUI 应用程序的编译与调试  33-34
  3.3 MiniGUI 图形界面的设计  34-42
    3.3.1 MiniGUI 编程基础  34-36
    3.3.2 图形界面的设计  36-39
    3.3.3 组态配置文件的编码格式与组态编程流程  39-42
  3.4 解释程序的设计  42-45
  3.5 基于Linux 的GPIO 设备驱动设计  45-56
    3.5.1 Linux 设备驱动基础  45-49
    3.5.2 设备驱动程序的组成  49-52
    3.5.3 GPIO 设备驱动程序的实现  52-56
第4章基于CAN 总线的分布式控制实现  56-69
  4.1 系统中应用的CAN 总线技术  56-61
    4.1.1 CAN 总线技术概述  56-57
    4.1.2 CAN 应用层通信协议  57-61
  4.2 CAN 总线驱动程序设计  61-65
    4.2.1 CAN 总线设备硬件结构  61-62
    4.2.2 CAN 总线设备驱动程序设计  62-65
  4.3 基于CAN 总线的组态与控制的实现  65-69
    4.3.1 CAN 地址解释程序的设计  65-67
    4.3.2 基于CAN 总线的控制实现  67-69
第5章总结与展望  69-71
  5.1 本文所完成的工作  69
  5.2 系统扩展与课题展望  69-71
参考文献  71-74
致谢  74

基于ARM的嵌入式组态软件在分布式客房控制系统中的应用研究

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