⑴实验显示模块它包括系统的主界面、实验数据输入和结果显示界面。其中主界面通过菜单控件按钮来调用其它的模块,试验数据输入界面是在仪器试验当中输入时间和试验样品的质量数等,而结果显示界面是把由 usb通信设备返送回来的下位机试验所得结果及下位机的状态显示出来。
⑵仪器试验控制模块。仪器试验模块是本系统昀重要的程序模块,系统要完成的各项功能都是在此模块中来设计和实现的,在本嵌入式工控量热仪中,它具体要完成的任务是以下一些:往下位机发送命令,控制下位机试验的开始和停止;采集下位机试验温度;控制下位机内、外桶水位平衡;同时,当试验结束后,控制 usb通信设备把下位机的试验结果采集回来等。
⑶usb通信模块。 usb通信模块在前面也已经简单的介绍过它主要的功能是负责把从上位机接受来的输入数据和控制命令发送到下位机,同时又把下位机的试验结果返送回上位机。因此为了能使数据的准确传输,在应用程序中定义了两个用以接受和传输数据的结构体 struct DOWN_DATA、UP_DATA,每个结构体是 64字节。而在程序中对 usb68013通信设备的操作是利用Linux下的设备文件的 I/O操作,打开 usb68013通信设备是: open( "/dev/usb/skel0", O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY ),其中 skel0是usb68013设备在系统中的设备节点。成功打开通信设备后就可以进行上、下位机的数据通信了,即往设备上发送数据和从设备上读取数据,这分别为: write(m_hDev,(UCHAR*)writeBuffer,64)、 read(m_hDev,(UCHAR*)readBuffer,64),这样就成功的实现系统中数据的通信。
⑷数据库模块。本工控量热仪由于是用来测量某种样品的发热量的,那么,通常要对此样品进行多次的试验,再来取平均值,因此,利用数据库对试验结果的保存是非常必要的。在本系统中使用的是sqlite-3.3.6这一零配置的数据库,这种数据库它主要的特点就是体积小、封装了一些基本的数据库API接口函数、操作简单、易于移植,是嵌入式系统中昀理想的数据库。
3.2 系统实现及测试
通过上面的讨论,本系统的各模块都已经成功的设计出并得以实现。由于系统基于 QTE设计出图形用户界面,则提供良好的人机交互,使系统更易于操作和管理。经过试验测试,本系统上位机各模块能够很好的达到设计的目标,整个上位机系统控制下位机试验,并把结果正确显示出。如图4所示为系统图形用户界面的试验控制模块。
4 结论
本文根据需要对嵌入式工控量热仪的上位机软、硬件平台设计和构建进行了深入的讨论,并得出了方案的详细实现过程,昀终还给出了系统试验测试框图,从而验证了嵌入式工控量热仪的可行性、实用性。本系统的创新点有以下几点:①系统上位机利用arm嵌入式平台来代替原来的pc机,这样使成本降低了,昀重要就是嵌入式平台相比于 pc机体积更小,这样设备就越便携、实用;②系统使用QT跨平台语言来编写系统的应用程序,这样程序具有良好的移植性,同时,系统设计开发出用户界面,并用触摸屏代替传统的鼠标和键盘,具有友好的人机交互。