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随着计算机电子技术的高速发展以及信息时代的到来,应急电源从传统的独立电源设备发展到今天具有多种通信方式和与计算机设备连接的智能电力设备,如何对其进行高效的监控管理也就成为一个亟待解决的问题。人们对监控系统的要求也越来越高,不仅要实现更多的特定功能,还需要便更优秀易用的图形用户界面。嵌入式技术逐渐在监控领域得到了广泛应用,随着芯片功能日益强大,ARM系列的微处理器逐渐成为嵌入式系统设计的主流。加上嵌入式Linux系统有着较强的通用性,其内核经过适当的剪裁、移植,能够搭建一个功能适用的平台,另外Qt/E作为一个为嵌入式设备上的GUI应用开发而定制的开发工具逐渐成为嵌入式GUI设计的主要解决方案,还有嵌入式数据库SQLite的应用,形成了本文的理论和技术基础。
本论文来源于实际的开发项目,以应急电源监控系统为研究对象,在ARM嵌入式平台上研究设计支持触摸图形界面的集成应急电源监控系统,以对应急电源进行系统状态更新、运行数据监测、模块参数配置和数据存储查询等相关管理等功能,实现了一个应急电源的智能集成监控平台。本文主要工作如下:
1.分析系统需求,对监控系统进行总体设计;针对原型系统特点提出一个新的集成框架结构,通过485通信链路对独立电源模块设备进行了集成;分析了系统的功能需求和逻辑结构,确定系统软硬件开发环境,以三星S3C2440作为处理器的飞凌FL2440开发板为系统运行的硬件平台。
2.完成了监控系统的软件开发平台搭建,在嵌入式平台上搭建了Linux操作系统,以及在Linux平台上构建了基于Qt的图形用户界面开发环境和SQLite数据库支持,搭建了一个完整的通用开发平台。
3.完成了系统的监控软件开发。针对系统新的通信拓扑结构设计了一个消息队列通信结合RS485多机串口通信和Qt信号槽机制的完整通信方案,基于此方案完成了程序数据管理、运行流程和功能的设计和实现,重点解决了系统的数据调度,串口通信和数据存储的问题。
4.使用面向对象的Qt语言结合Qt Desinger开发工具在宿主机的集成应用程序开发框架下完成了整个系统的GUI设计,编写了良好的用户图形界面,并对界面效率进行了优化。最后对系统进行整合测试并达到预期的目标,具有实际的应用价值。