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阐述工业设计工程机械嵌入式图形仪表系统

收藏本文 2024-03-29 点赞:19261 浏览:83363 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:嵌入式图形仪表系统已成为工程机械领域重要的核心部件之一。传统的工程机械仪表由于显示信息少,智能化程度低和指针易磨损等缺点,将逐渐被淘汰。现代智能仪表系统集成了工作信息显示、机器工作参数设置、故障诊断、远程监控及娱乐媒体等多种功能,使得仪表板朝着高智能化方向进展。为实现工程机械仪表系统高度智能化,本论文对仪表系统所采取总体结构、硬件开发、软件设计、设计关键技术点等进行了深入探讨。充分发挥嵌入式软件与工业设计相结合的优点,开发挖掘机嵌入式图形仪表系统。首先,根据挖掘机仪表系统图形显示质量要求,探讨多图层图像处理器显示原理,并在此基础上提出嵌入式图形仪表系统开发案例。其次,深入浅析仪表系统启动速度慢、闪烁及指针走样等不足产生的理由,提出防闪烁技术、快速启动技术及指针走样处理技术等解决案例。再次,根据挖掘机仪表系统的基本要求,选择以瑞萨SH2A-FPU为内核的SOC芯片SH7264为主控芯片,设计仪表板硬件系统。浅析各功能模块具体设计案例,并对LCD的低压差分信号(LVDS)转换原理等硬件模块进行了较为详细的论述。然后,探讨仪表系统功能需求,设计系统软件架构,以C语言为编程语言,开发系统软件,包括底层驱动程序和运用程序设计,其中底层驱动程序主要是各硬件模块初始化及接口函数设计;运用程序包括前、后台运用程序。最后,对各个功能模块进行联调、优化,提升软件可靠性。详细讨论与制定挖掘机仪表板与制约器的通讯协议,提升两者的数据通讯效率及信息的可靠性。本论文采取带有图像处理器的主控芯片开发挖掘机嵌入式图形仪表系统,探讨了图像分层技术的软件开发策略,考虑了挖掘机仪表电气性能及电磁兼容性要求,解决了仪表系统启动速度慢、闪烁及指针走样等不足。本论文所探讨的嵌入式图形仪表系统对提升国内工程机械附加值、推进产业升级换代具有较大的探讨价值。关键词:虚拟仪表论文图像处理器论文工业设计论文闪烁论文启动时间论文

    摘要3-4

    Abstract4-9

    第1章 绪论9-15

    1.1 课题来源9

    1.2 课题探讨的工程背景及作用9-10

    1.3 国内外探讨动态与进展走势10-12

    1.4 课题探讨内容12-13

    1.5 技术路线13-14

    1.6 论文结构安排14-15

    第2章 嵌入式图形仪表系统案例设计15-20

    2.1 工程机械实时监控系统功能模型15

    2.2 性能要求15-16

    2.3 系统功能16-18

    2.4 总体案例18-19

    2.5 小结19-20

    第3章 嵌入式图形仪表系统硬件设计20-40

    3.1 硬件系统设计案例20-21

    3.2 MCU选择21

    3.3 基本模块21-26

    3.3.1 电源电路21-23

    3.3.2 复位电路23-24

    3.3.3 晶振与实时时钟电路24-26

    3.3.4 JTAG调试接口电路26

    3.4 存储器模块26-29

    3.4.1 FLASH存储器26-27

    3.4.2 SDRAM存储器27-28

    3.4.3 E2PROM存储器28-29

    3.5 数据通讯模块29-30

    3.5.1 UART异步串行接口电路29

    3.5.2 CAN总线通讯电路29-30

    3.6 人机交互模块30-35

    3.6.1 键盘输入模块30-32

    3.6.2 尾部视频电路32-33

    3.6.3 TFT-LCD接口电路33-35

    3.7 电磁兼容性浅析及PCB设计35-38

    3.7.1 PCB板布局35-36

    3.7.2 PCB板布线36-37

    3.7.3 PCB设计37-38

    3.8 小结38-40

    第4章 嵌入式图形仪表系统软件设计40-59

    4.1 软件开发平台介绍40-41

    4.2 软件系统总体设计41-42

    4.3 图像驱动程序42-46

    4.3.1 VDC3驱动程序42-44

    4.3.2 视频显示驱动44-46

    4.4 总线驱动46-52

    4.4.1 I2C总线接口驱动46-47

    4.4.2 CAN总线驱动47-51

    4.4.3 UART驱动51-52

    4.5 前台运用程序52-53

    4.6 后台运用程序53-58

    4.6.1 仪表显示53-55

    4.6.2 菜单操作55-57

    4.6.3 设置57

    4.6.4 视频显示57-58

    4.6小结58-59

    第5章 嵌入式图形仪表系统关键技术探讨59-71

    5.1 分层图像显示技术59-61

    5.2 防闪烁技术61-62

    5.3 快速启动技术62-64

    5.4 指针走样处理技术64-70

    5.4.1 实时绘制策略65

    5.4.2 基图旋转策略65-67

    5.4.3 多幅指针策略67

    5.4.4 改善型多幅指针算法67-70

    5.5 小结70-71

    第6章 结论71-73

    6.1 总结71

    6.2 进一步探讨工作71-73

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