基于嵌入式Linux的电子式材料试验机测控系统的研究
发布时间:2018-02-03 18:09
本文关键词: 材料试验机 嵌入式Linux 高精度数据采集 触摸输入 用户体验 出处:《华东理工大学》2013年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:材料试验机是材料性能研究检测的重要仪器设备,随着对材料性能要求的越来越严格,传统的材料试验机存在测试标准单一、加载模式固定、人机交互不便等瓶颈。针对该问题,本论文研制了基于嵌入式Linux的电子式材料试验机测控系统,包含了多测试标准、加载模式切换、高精度数据采集、实时数据处理、触摸人机交互等功能。论文设计和论证了基于嵌入式Linux的电子式材料试验机测控系统总体方案,重点研究了高精度数据实时采集与显示、嵌入式Linux的硬件驱动策略以及触摸人机交互等三大环节的关键技术。论文的主要工作体现有以下几个方面: (1)针对材料测试的功能需求,采用嵌入式软硬件协同开发方法,从硬件系统、软件系统、UI设计三个方面同时协同开发,设计并实现了核心板(六层)和底板(二层)分离的硬件系统,搭载嵌入式Linux操作系统,保证了系统的高可靠性、稳定性和数据采集的高精度与实时性; (2)根据硬件系统结构,设计并实现了基于嵌入式Linux的数据采集与显示软件系统。包括嵌入式Linux平台搭建、数据采集与闭环电机控制模块驱动设计、实时数据处理与存储等,实现了材料测试过程中数据的高精度实时采集与处理显示; (3)针对用户交互的需求,开发了基于QT4.5的触摸用户交互界面,包括测试主界面、测试界面、用户配置界面等;设计实现了基于触摸交互的多测试标准的设置与切换,三种加载模式动态切换等功能,以适应不同场合的测试需求。 通过检验与验证,本课题所研制的基于嵌入式Linux的电子式材料试验机测控系统在力传感器信号采集、位移采集、电机控制、实时响应等方面性能突出,完全达到了国家标准0.5级电子材料试验机的要求,同时引入基于触摸输入的彩色液晶显示系统,设计了多样化、可定制式的实验标准与内容配置,具有很强的用户操作体验性能。
[Abstract]:Material testing machine is an important instrument and equipment for the research and detection of material properties . With more and more strict requirements on the performance of materials , the traditional material testing machine has the functions of single test standard , fixed loading mode and inconvenient man - machine interaction . ( 1 ) Aiming at the functional requirements of the material test , the hardware system , the software system , the UI design , the hardware system , the hardware system and the embedded Linux operating system are designed and realized from three aspects of hardware system , software system and UI design , and the high precision and real - time performance of the system is guaranteed . ( 2 ) According to the hardware system structure , the data acquisition and display software system based on embedded Linux is designed and realized . It includes embedded Linux platform , data acquisition and closed - loop motor control module drive design , real - time data processing and storage , etc . ( 3 ) Based on the requirement of user interaction , a touch user interactive interface based on QT4.5 is developed , including test main interface , test interface , user configuration interface , etc . The design realizes the functions of setting and switching of multi - test standard based on touch interaction , dynamic switching of three loading modes , etc . to meet the test requirements of different occasions . Through inspection and verification , the test and control system of electronic material testing machine based on embedded Linux developed by the subject has outstanding performances such as force sensor signal acquisition , displacement acquisition , motor control , real - time response and the like , fully meets the requirements of the national standard 0.5 electronic material testing machine , and simultaneously introduces a color liquid crystal display system based on touch input , designs a variety of experimental standards and content configurations based on touch input , and has strong user operation experience performance .
【学位授予单位】:华东理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TH87;TP368.1
【参考文献】
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,本文编号:1488021
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