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本文的工作是设计一个基于嵌入式处理器的触摸屏人机界面,能够与工业领域常用的PLC设备进行交互通信,将PLC的状态信息以直观的图形方式显示。
首先,概要介绍了嵌入式系统的发展情况,介绍了嵌入式系统在工控自动化领域的应用;对PLC和当前人机界面发展的概况也作了讨论。
在分析了当前主流人机界面产品的功能特点之后,提出了工控触摸屏人机界面的总体设计方案,性能要求达到国外主流产品的水平。完成了硬件平台的规划设计,系统以PXA255处理器为核心构建;采用SM501多媒体协处理器和独立显存的配置方案,支持视频监控功能,显示和图形功能较突出;人机交互采用电阻式触摸屏作为操作媒介,便于使用,定位准确;支持多种串行通信接口标准和以太网;数字量输入/输出模块使得人机界面具有简单的控制能力而不仅仅是一个监控设备:考虑到工业控制现场的恶劣电磁环境.对于电磁兼容性设计也作了简单讨论。软件方面,完成了嵌入式Linux操作系统移植必须的系统引导和调试程序Bootloader,利用Bootloader程序调试了显卡等设备:为Linux操作系统移植提供了基础。
在系统平台上完成了一个典型的工业控制应用实例,突出了人机界面在工控中的作用。最后是对课题成果的总结和展望,提出了进一步工作的方向和建议。