一种专用平板电脑的设计与实现

发布时间：2017-03-18 01:01

  本文关键词：一种专用平板电脑的设计与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：作者所工作的部门,经常需要使用便携设备来进行各种业务处理,目前使用的主要设备为通用的、商品化的平板电脑和笔记本电脑。但这两种设备都存在着一定的不足,不太适合作者工作单位的实际需要。随着平板电脑设计开发技术的成熟,可定制的平板电脑不断被开发出来,应用于适用于各行各业。经过精心设计定制出来的平板电脑,一方面继承了通用平板电脑体积小、功耗低、重量轻等优势,另一方面定制可以根据应用场景的需要,在软硬件上强化一些方面的性能。本文设计实现了一款适用于本单位实际需要的专用平板电脑。首先介绍了对专用平板电脑在功能方面和性能方面的需求。该款平板电脑要求具有较高的安全性能,主要用于并且只可以用于访问指定网址进行相应的业务操作。平板电脑在外壳上要提供多个按键,以实现软硬件的一键开关功能。具体包括系统复位开关、3G网络开关、WIFI网络开关及多个指定网址登陆开关。为了保障设备在复杂网络环境中的安全性,平板电脑要对系统所能访问的网址进行设定,只有在白名单之内的网址才可以访问。专用平板电脑要配备大容量的电池以提高续航能力和应对各种复杂环境。平板电脑应符合计算机的IP67三防标准,外壳应足够坚硬,并且进行必要的防水、防尘和防震处理。接着针对上述需求对专用平板电脑进行了设计。在硬件方面,采用品牌厂商的开发的、搭载基于三星Cortex-A9架构四核处理器的4412核心板、4412底板和9.7寸1024*768电容触摸液晶屏作为主要部件;使用KB101 USB标准键盘模块来向专用平板电脑输入特定按键信息;在底板上连接3G天线增强3G信号接收功能。在软件方面选用Android系统作为专用平板电脑的操作系统。在实现方面,先将核心板直接嵌入底板中,再通过软排线连接底板和电容屏幕。USB键盘模块通过排线和底板连接,外壳上的按键通过排线与USB键盘模块的两排铜针矩阵相连,按键所连铜针矩阵位置的不同决定了该按键的键码不同。根据不同的键码操作系统就可以识别出不同的按键。选用航空铝材来制作平板电脑的外壳,为达到防水效果,在平板电脑的后板和外壳之间增加防水垫片,通过压力密封达到防水、防尘的目的。使用fastboot将定制的操作系统写入平板电脑,接着在Android系统中装入实现按键控制、建立网址白名单和重定义按键功能的三个App。这些App实现了一键开关网络、一键上网和对其他网址访问的限制。在平板电脑设计实现后,对它进行了软硬件各方面的测试,测试结果表明,该款平板电脑无论从功能上还是从性能上都达到了设计要求,并且具有较强的实用性。目前该款专用平板电脑仅支持3G信号,本文进一步的工作目标是设计实现支持4G信号的专用平板电脑。
【关键词】：平板电脑 一键上网 网络访问控制
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP368.3
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-15
• 1.1 平板电脑的发展11-12
• 1.2 定制平板电脑12-13
• 1.3 本文工作13
• 1.4 本文的章节结构13-15
• 第2章 技术基础15-22
• 2.1 ANDROID系统与ANDROID系统的启动15-17
• 2.1.1 Linux启动阶段15-16
• 2.1.2 Android应用系统启动阶段16-17
• 2.2 ANDROID系统定制17-18
• 2.2.1 添加新产品编译项17
• 2.2.2 定制Android系统启动动画17-18
• 2.3 4412开发板开机图标的定制18-20
• 2.3.1 开机图标位置的调整18-19
• 2.3.2 Image2LCD软件应用19-20
• 2.4 ANDROID系统刷入工具FASTBOOT20-21
• 2.5 小结21-22
• 第3章 设备需求22-25
• 3.1 功能需求22-23
• 3.1.1 网络联接方式22
• 3.1.2 按键开关机22-23
• 3.1.3 按键开关网络23
• 3.1.4 按键访问指定网址23
• 3.1.5 网址访问控制23
• 3.2 性能需求23-25
• 3.2.1 操作系统及软件性能需求23-24
• 3.2.2 硬件性能需求24
• 3.2.3 外壳需求24-25
• 第4章 整体设计25-34
• 4.1 硬件设计25-30
• 4.1.1 核心板25-26
• 4.1.2 底板26-27
• 4.1.3 屏幕27-28
• 4.1.4 键盘模块28-29
• 4.1.5 联网支持设计29
• 4.1.6 硬件对需求的支持29-30
• 4.2 操作系统选择30-31
• 4.2.1 平板电脑操作系统30
• 4.2.2 Android系统的适用性30-31
• 4.3 平板电脑工作流程设计31-32
• 4.4 计算机外壳设计32-34
• 第5章 硬件实现34-38
• 5.1 平板电脑主体硬件连接34-36
• 5.2 USB键盘与底板的连接36
• 5.3 外壳制作36-38
• 第6章 软件实现38-50
• 6.1 操作系统安装38-39
• 6.1.1 定制Android系统38
• 6.1.2 将系统写入平板电脑38-39
• 6.2 按键捕获的实现39-40
• 6.3 按键访问指定网址的软件实现40-43
• 6.4 按键开关网络的软件实现43
• 6.5 网络控制的软件实现43-50
• 6.5.1 iptables工具44-48
• 6.5.2 实现网络访问控制48-50
• 第7章 专用平板电脑测试50-53
• 7.1 测试项目50-51
• 7.2 平板电脑系统曾出现的主要问题及原因51-52
• 7.3 解决问题的措施和结果52-53
• 第8章 结论53-55
• 8.1 全文总结53-54
• 8.2 进一步工作54-55
• 参考文献55-57
• 作者简介及在学期间所取得的科研成果57-58
• 致谢58

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 韦博华;;Android手机Recovery模式取证方法研究[J];信息通信;2015年09期

2 赵亚楠;马兆丰;;Linux中Netfilter/iptables的研究与应用[J];中国科技论文;2014年10期

3 范辉;赵增基;杜静;刘彦军;文波;;军用平板电脑一体化设计[J];火力与指挥控制;2014年S1期

4 张玉清;王凯;杨欢;方U喚

本文编号：253672