【正文】 .......................3 、軟件開發(fā)工具論證 ..................................................................................................4 、方案比較 ..................................................................................................................4 3 系統(tǒng)設計之下位機部分 .........................................................................................................6 ．液面測量模塊 :............................................................................................................6 ..............................................................................................................12 串口數(shù)據(jù)發(fā)送模塊 .....................................................................................................14 顯示模塊 .....................................................................................................................16 4 系統(tǒng)設計之上位機部分 .......................................................................................................18 PC 端軟件 ....................................................................................................................18 ARM 嵌入式設備端軟件 ............................................................................................21 5 系統(tǒng)調(diào)試 ...............................................................................................................................23 調(diào)試計劃 .....................................................................................................................23 程序運行中的錯誤 .....................................................................................................23 調(diào)試結果 .....................................................................................................................23 6 總結分析 ...............................................................................................................................28 附錄 ...........................................................................................................................................31 長治學院學士學位論文 1 1 系統(tǒng)概述 題目分析 選題意義 隨著科技的發(fā)展，特別是計算機技術的廣泛應用和迅猛發(fā)展，由傳統(tǒng)的人工測量開始逐步向計算機智能監(jiān)測方向發(fā)展。相比較而言，國外的油罐區(qū)安全監(jiān)測系統(tǒng)性能好，但其價格過 高，遠遠超出了我國廣大用戶的承受能力。在設計時，應充分考慮其應用對象的共性，使系統(tǒng)具有較強的通用性，可以在油庫推廣應用。 儲油罐參數(shù)設定與修改：儲油罐的安全高度、液位的高低報警值等設定和修改。其硬件的組成是：單片機， A/D轉換部分，液位顯示部分，將采集到 的 數(shù)據(jù)經(jīng)過單片機處理，顯示到數(shù)碼管上，管理人員可以定時查看各個儲油罐的信息。特點是易讀性強，可維護性高，開發(fā)簡單，代碼量低。 Qt 提供了一種稱為 signals/slots 的安全類型來替代 callback，這使得各個元件之間的協(xié)同工作變得十分簡單 。 (1) 數(shù)學模型部分 利用壓差法計算儲油罐液面高度，可以消除密度對計算的影響。由液體壓力計算公式 P=ρgH 可知 ,液體在某一位置的壓力與深度 H 有關 .液面最頂端的深度是 0,故液面最頂端的壓力值也是 0。在本系統(tǒng)中就采用的是 8 位的轉換器。在下位機端需要建立另一套數(shù)學模型，將底端壓力乘某個常量，得到一個大概的液位高度值，顯示到下位機的數(shù)碼管上。在 PCF8591 器件上輸入輸出的地址、控制和數(shù)據(jù)信號都是通過雙線雙向 I178。所以在 I2C 系統(tǒng)中最多 可以接 23=8 個 A/D 器件。當這一位置位時， A/D 通道 0 轉換完成后，芯片自動會去轉換 A/D 通道 1 的值，依次循環(huán)類推。操作的 C 程序代碼： ISendByte(0x90,0x00)。 長治學院學士學位論文 11 如圖 起始信號與終止信號 在傳送數(shù)據(jù)時，要求 每一個字節(jié)必須保證是 8 位長度。因此用它來組成一個測溫系統(tǒng)，具有線路簡單，在一根通信線上可以掛很多這樣的數(shù)字溫度計，十分方便。而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機主動啟動寫時序開始，如果要求單總線器件回送數(shù)據(jù)，在進行寫命令后，主機需啟動讀時序完成數(shù)據(jù)接收。如過多芯片掛載使用此指令將會出現(xiàn)數(shù)據(jù)沖突，出現(xiàn)錯誤。主要的操作步驟： 選擇好工作方式，設置好串口的相應的寄存器，設置好定時器的寄存器，將要發(fā)送的數(shù)據(jù)放入串口緩存區(qū)。輸出端接數(shù)碼顯示管的段選信號。 /*給 P2 口賦位選值前，先將 p2 與（ 1111 1000） 邏輯與，將 P2^0,P2^1,P2^2 清零，從而不影 響其他位原來的電平 */ P2 |= weitable[w]。但是用嵌入式設備制作一個專門 針對儲油罐 的 監(jiān)測系統(tǒng)，功耗一般不會超過 10W，同樣能完成 PC 所能實現(xiàn)的 監(jiān)測 功能， 但 功耗比 PC 低的多。 長治學院學士學位論文 19 圖 文件組織 其中 images 目錄內(nèi)是軟件內(nèi)的一些圖片， ；； ； 這四個文件是第三方為 Qt封裝的一個串口通訊的類， 。 myComsetFlowControl(FLOW_OFF)。但 是 Qt是一個很強大的東西，可以建立一個數(shù)據(jù)庫，對儲油量，溫度，壓力進行各種統(tǒng)計，可以繪制曲線圖，制作統(tǒng)計報表，也可以建立監(jiān)測日志等，這些功能都可以實現(xiàn)。 3．選擇合理的或不合理的輸入條件，檢查是否有邏輯錯誤。這部分錯誤是因為用戶違法操作造成的，比如輸入油罐編號超過設計值，將無法在界面內(nèi)顯示。需要用其他辦法（算法）解決此問題。 while (1) { p = ADmain()。 display (shi,2)。 COM_Out(num)。//溫度讀取函數(shù) unsigned char pup()。 P0=0xff。 } void delay_display (uint i) { uchar x,j。 void delay_display (unsigned int i)。 } /******************************************************************** * 名稱 :COM_Out() * 功能 : 發(fā)送數(shù)據(jù) ***********************************************************************/ void COM_Out(uchar i) { Com_Init()。 TL1 = 0xFd。 /******************************************************************** * 名稱 : delay() * 功能 : 延時函數(shù) ***********************************************************************/ void delay(uint N) { int i。 delay(3)。 i3。 m = 1。 for(i=0。 Reset()。 temp = TMPL / 16 + TMPH * 16。 } void delay(unsigned int N)。 write_byte(start)。 i++) { 長治學院學士學位論文 38 temp = val i。 for(i=0。 return(DQ)。 // 把 DQ 的值賦給這個變量 delay(25)。 iN。 } /******************************************************************** * 名稱 :COM_Out() ***********************************************************************/ void COM_Out(uchar i) { Com_Init()。 //把傳進來的數(shù)據(jù)放入 SBUF while(!TI) //如果發(fā)送完畢，硬件會置位 TI { _nop_()。 長治學院學士學位論文 34 ***********************************************************************/ include include include define uchar unsigned char define uint unsigned int /******************************************************************** * 名稱 : Com_Init() * 功能 : 初始化串口程序，晶振 , 波特率 9600 * 輸入 : 無 * 輸出 : 無 ***********************************************************************/ void Com_Init(void) { TMOD = 0x20。ji。 // 打開鎖存器的鎖存端 P0 = duantable[d]。 //底端壓力返回函數(shù) unsigned char num = 1。 COM_Out(pdow())。 wdshi = wd/10。 for(x=0。 （ 4） 在初期程序設計系統(tǒng)中，沒有統(tǒng)一變量名稱，給后期調(diào)試造成了許多不必要的麻煩，這是一個經(jīng)驗教訓。這種錯誤是最復雜的，在編程過程中也最容易犯。在 QT 軟件開 發(fā)中，錯誤信息的處理十分重要。在 PC 上用的是 gcc 編譯軟件，在嵌入式設備上是 armlinuxgcc 編譯軟件，生成的是可在 ARM 平臺上運行的二進制可執(zhí)行文件，其他沒有什么太大的區(qū)別。 readTimer = new QTimer(this)。 對串口的設置代碼如下： myCom = new Posix_QextSerialPort(/dev/ttyS0,QextSerialBase::Polling)。 PC 端軟件 軟件運行平臺： Linux for x86 32 位 軟件開發(fā)平臺： Red Hat Enterprise Linux 5 Qt for linux 上位機 PC