基于arm的激光粒度仪嵌入式控制系统

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1、济南大学硕士学位论文摘要颗粒的大小和分布称为粒度，它是很多以颗粒形态存在的原料或制品的一项重要指标。激光粒度仪是目前市场上应用最为广泛的粒度测量仪器之一。传统的激光粒度仪大多是采用普通PC机作为人机界面进行控制，通过USB或RS232串121进行数据传输，控制单片机执行各项操作，这造成仪器的体积偏大、成本偏高。近年来随着微电子技术的发展，嵌入式微处理器技术迅猛发展，32位微处理器随着其广泛应用继续走向繁荣，嵌入式技术以其简洁、高效等特点被广泛应用于智能仪器领域。ARM(advancedRISCMachi

2、nes)嵌入式微处理器，以其完善的体系结构，极低的成本、极低的功耗、极高的性能，及可根据嵌入对象的不同进行功能上的扩展的优势，在众多种类的嵌入式微处理器中脱颖而出。这使得利用嵌入式技术实现激光粒度仪的智能控制、便携、一体化设计成为可能。为了进一步提高激光粒度仪的性能，减小粒度仪的体积，提升粒度测试数据的可靠性，本设计采用由韩国三星公司生产的S3C6410嵌入式微处理器，并定制了与之配套的软硬件系统平台，设计出用于数据处理和结果显示的应用程序软件以及系统的人机交互界面，最终完成新型便携式激光粒度仪的设计。

3、本论文的主要工作包括以下几个方面：(1)完成新型便携式激光粒度仪控制系统的总体设计方案，通过对嵌入式Linux与WindowsCE操作系统以及各类嵌入式微处理器的对比分析后，最终制定了以$3C6410为微处理器、嵌入式Linux做为仪器核心操作系统、使用Qt4完成系统应用软件开发的系统总体设计方案。(2)完成嵌入式Linux系统在ARM核心板上的剪切与移植、Qt4开发环境的搭建以及部分底层驱动程序的编写，其中重点解决了嵌入式Linux系统下8．4寸液晶触摸屏的驱动以及Qt4库文件交叉编译的问题。(3)利

4、用Qt4．5．3完成激光粒度仪控制系统应用软件的开发，包括初始参数设置、测试结果的动态显示、存储、超声以及数据处理等模块。(4)最后，利用北京中芯优电有限公司提供的$3C6410嵌入式开发板运行调试整个控制系统开发过程中涉及的所有软件，并给出了实际运行结果。关键词：激光粒度仪，嵌入式操作系统，ARM，Qt济南大学硕士学位论文AbstractParticlesizeisthesizeanddistributionofparticle．Itisallimportantindicatorofgranularf

5、ormrawmaterials．Laserparticlesizeanalyzerisoneofthemostwidelyusedparticlesizemeasuringinstrumentsatpresent．ThetraditionallaserparticlesizeanalyzeriscontrolledbyaPCwhichsendingcommandstothemicrocontrollerthroughUSBorRS232serialport．Thisincreasesthecostand

6、sizeoftheinstrument．Inrecentyears，withthedevelopmentofmicroelectronicstechnology,32-bitembeddedsystemhasarchivedhighlygrowth．Embeddedtechnologyiswidelyusedinintelligentinstrumentsfieldforitssimpleandefficient．ARM(AdvancedRISCMachines)embeddedmicroprocess

7、or,withitsperfectarchitectureandmanyotheradvantages，standingoutinmanykindsofembeddedmicrocontrollerprocessors．Theintelligent,portableandintegrationoflaserparticlesizeanalyzerbecomepossible．Thisdesignusesthe$3C6410microprocessor,whichisproductedbytheSouth

8、KoreancompanySamsungElectronics，andcustomizestheaccompanyinghardwareandsoRwareplatform，alsodesignstheapplicationsoftwareusedfordataprocessingandresultsdisplayandman-machineinterfaceofthesystem．Completethedesignofnewportabl