摘 要
控制器是工业生产系统的大脑。随着科技的发展,生产的需要,研制智能化、小型化的PID控制器越来越受重视。然而一般的8位处理器,由于性能低下,已经无法满足大量的数据处理,更难以满足生产系统实时、多任务的要求。因此,32位处理器以其高的性价比,出众的性能成为现在开发产品首选的控制器。
本文重点介绍了嵌入式PID系统设计。此系统包括硬件系统与软件系统。硬件系统主要使用了信号变换电路将信号转换成处理器能够处理的信号或外部设备能够别的信号。软件系统主要利用应用软件接收由底层设备驱动从外部获取的数据,通过触摸屏与用户交互,获得PID参数的设定,然后使用ARM9处理器进行PID计算,最终把数据显示在人机界面上。本文详细的介绍了DA、AD、触摸屏驱动的编写过程和用Qt编写的应用程序,以及将其移植到ARM9的过程。
关键词:PID Linux设备驱动 嵌入式Linux系统 Qt
目 录
摘要…………………………………………………………………………… ……………II
1 绪论……………………………………………………………………………………………1
11 PID概述……………………………………………………………………………1
12 嵌入式技术…………………………………………………………………… …2
13 本文的主要研究内容………………………………………………………………4
2嵌入式PID控制器系统设计………………………………………………………… 4
21 系统总体结构…………………………………………………………………………4
22 信号转换电路…………………………………………………………………………5
221 电流电压转换电路……………………………………………………………6
222 电压电流转换电路………………………………………………………………6
23 系统总体软件流程……………………………………………………………………8
3嵌入式开发环境的建立……………………………………………………………………6
31 开发环境的总述………………………………………………………………………9
311 开发环境的配置方案…………………………………………………………9
312 开发环境的配置………………………………………………………………9
32 嵌入式Linux内核的配置和固化……………………………………………………12
33 嵌入式Linux系统文件系统的建立…………………………………………………16
4 Linux设备驱动程序……………………………………………………………………17
41 设备驱动程序简述……………………………………………………………………17
42 PWM驱动程序设计…………………………………………………………………18
421 S3C2410的定时器简述………………………………………………………18
422 PWM驱动程序流程……………………………………………………………18
423 PWM驱动程序设计……………………………………………………………18
43 ADC与触摸屏驱动程序设计…………………………………………………………20
431 S3C2410的ADC和触摸屏接口简述…………………………………………20
432 ADC与触摸屏驱动程序流程图………………………………………………21
433 ADC与触摸屏驱动程序设计…………………………………………………22
5 图形用户界面开发环境…………………………………………………… …………26
51 嵌入式系统图形用户界面……………………………………………………………27
52 QT简述…………………………………………………………………………………27
53 建立QT开发环境………………………………………………………………………27
54 建立QT运行环境……………………………………………………………………31
541 交叉编译QTOPIA………………………………………………………………31
542 QTOPIA移植到目标板…………………………………………………………33
55 PID应用软件……………………………………………………………………………34
551 PID应用软件设计……………………………………………………………34
552 PID算法设计…………………………………………………………………37
6 总结…………………………………………………………………………………………40
致谢…………………………………………………………………………………………41
参考文献…………………………………………………………………………………………42