基于Qt/E的嵌入式绿色镀膜监控系统GUI研究与实现

论文摘要

计算机技术和集成电路技术的迅速发展,为嵌入式应用提供了广阔的发展空间。嵌入式技术正越来越广泛地被应用在通信、电子、工业、交通等诸多领域,而高性能、廉价、低功耗的ARM系列微处理器更是在广泛应用中声名远扬。与此同时,人们对嵌入式产品的要求也越来越高,不仅要实现特定功能,还要拥有良好的图形用户界面（GUI）。Qt/E （Qt/Embedded）是Qt的嵌入式版本,它是一个为嵌入式设备上的图形用户接口和应用开发而订做的C++工具开发包,延续了Qt在X Windows上的强大功能,自Qt/E以LGPL条款发布以来,构建基于Qt/E的嵌入式GUI应用已成为嵌入式GUI系统开发领域的主要解决方案。作者参与了兰州交通大学光电技术与智能控制实验室ZDJ-F1500型绿色镀膜监控系统的研发,开发工具采用NI公司的Labwindows/CVI,运行平台是工控机,Windows环境。这些工控机虽然配置高、性能好,但价格较贵,需要专门机柜存放,占据的场地空间较大,致使系统的集成性差。嵌入式微处理器芯片性能越来越先进,可选的嵌入式GUI也有多种,完全可以在嵌入式平台上实现绿色镀膜监控系统,作者在文中做出了大胆尝试,目的就是以轻巧的嵌入式平台替代笨重的工控机及机柜,以基于Qt/E的嵌入式监控软件替代只能运行于Windows平台的其它监控软件,这样监控系统就可以集成到镀膜设备上,其运行将更加可靠,这无疑也会提高真空镀膜设备的市场竞争力。通过作者的努力,在基于ARM的嵌入式平台上实现了ZDJ-F1500型绿色镀膜监控系统的移植,主要完成了系统状态显示、数据曲线显示、记录查询等功能模块设计。通过该监控系统的构建来介绍开发嵌入式Linux GUI应用的过程。论文主要涉及内容：第一,在Linux Redhat 9.0上编译Qt 4.4.0的嵌入式版本；第二,开发基于Qt/E的嵌入式GUI应用程序的流程与移植；第三,引入QWT插件来解决实时曲线的绘制；第四,使用SQlite数据库存储、查询记录。绿色镀膜监控系统能充分利用Qt4.4.0系统资源,其编写过程也是作者摸索、学习的过程,也可为他人开发基于嵌入式Linux的GUI应用提供了一个不错的借鉴。实验资源：基于ARM9的嵌入式平台；嵌入式Linux,内核版本2.6.12；Qt4.4.0、Qt/E源码包。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 选题的背景和意义
• 1.2 嵌入式GUI
• 1.2.1 嵌入式GUI现状
• 1.2.2 常用的几种嵌入式GUI
• 1.3 绿色镀膜系统
• 1.3.1 "绿色镀膜"概念
• 1.3.2 ZDJ-F1500型镀膜系统
• 1.4 论文内容及技术创新点
• 1.4.1 主要内容
• 1.4.2 技术创新点
• 2 嵌入式镀膜监控系统开发环境
• 2.1 总体开发环境
• 2.2 宿主机平台
• 2.2.1 操作系统
• 2.2.2 嵌入式GUI工具
• 2.3 目标机平台
• 2.3.1 硬件平台搭建
• 2.3.2 软件平台搭建
• 2.4 宿主机目标机间交互
• 2.4.1 文件的传输
• 2.4.2 根文件系统的制作
• 2.4.3 内核、文件系统的烧写
• 2.5 本章小结
• 3 Linux下搭建Qt/E开发平台
• 3.1 Qt/X11编译安装
• 3.2 Qt/E的编译安装
• 3.2.1 交叉编译器
• 3.2.2 Qt/E-x86的编译安装
• 3.2.3 Qt/E-ARM的编译安装
• 3.2.4 ARM架构Qt/E库的移植
• 3.3 qvfb的编译安装
• 3.4 编译环境测试
• 3.5 本章小结
• 4 Linux下Qt应用程序开发
• 4.1 Qt的特点
• 4.1.1 Qt类
• 4.1.2 Qt信号-槽机制
• 4.2 Qt/E应用开发流程
• 4.3 Qt设计器的使用
• 4.3.1 Qt设计器编辑模式
• 4.3.2 Qt设计器的使用
• 4.4 本章小结
• 5 嵌入式绿色镀膜监控系统GUI的实现
• 5.1 改进分析
• 5.2 主界面模块
• 5.2.1 设计思想
• 5.2.2 Qt设计主界面
• 5.2.3 生成主窗口类
• 5.3 曲线实现模块
• 5.3.1 设计思想
• 5.3.2 编译Qwt-5.2.0
• 5.3.3 生成曲线类
• 5.4 参数配置模块
• 5.4.1 设计思想
• 5.4.2 生成参数配置类
• 5.5 存储查询模块
• 5.5.1 设计思想
• 5.5.2 具体实现
• 5.6 镀膜监控系统的移植
• 5.7 本章小结
• 总结
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果