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基于组态软件的触摸控制系统的设计
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摘要
控制工程在现代技术领域中扮演着重要的角色。在工业中,设计良好的控制系统能带来巨大的利益。比如说,减少能量损耗,节约用材,提高安全级别,减少环境污染等等。随着信息化社会的发展,对工业控制系统的要求越来越趋于人性化和易操作化。为了解决这些问题,一种新的软件思想,“组态”应运而生。在PC技术向工业控制领域的渗透中,组态软件占据着非常特殊而且重要的地位。同时,友好的人机界面设计已经成为应用软件开发的一个重要组成部分。随着人们对友好的人机界面的呼声增高,触摸屏的应用日趋普及。
     本文以带触摸屏的控制系统为背景,在硬件上,介绍了触摸屏技术的原理,ARM处理器的体系结构以及电路板的模块组成;在软件上,给出了以COM技术实现组态软件的方法。文章从组态软件定义,组成和系统结构等方面分析了采用组态的方法构建系统软件的优势。并且,运用COM技术和面向对象的编程思想,在MFC库的基础上,实现了被控器件的建模和程序语言化。同时,探讨了COM编程的接口技术,COM线程模型以及MFC对COM编程的支持。系统将实现的被控对象封装进器件组件,然后以接口的形式提供给调用者使用。在通信方面,实现了基于Windows Socket的网络通信程序模块。
     在触摸控制器方面,完成了简单BIOS的实现。该BIOS主要用于系统开发期间的调试,包括串口调试,USB传输等功能。本文介绍了如何成功移植Linux到基于ARM9的电路板上,并编程实现触摸屏驱动和校正程序。在给出触摸屏驱动的同时,分析了Linux内核和设备驱动程序的一般编程方法。
Control Engineering plays a fundamental role in modern technological systems. The benefits of improved control in industry can be immense. They include improved product quality, reduced energy consumption, minimization of waste material, increased safety levels, and reduction of pollution. Along with the development of information technology, the requirement of friendly human interface and easy operation is highly demanded. To solve such problems, the configuration concept is applied on the software design.
     The technical principle of the touch screen was introduced based on the control system in this paper, where the COM technology was encouraged to be used for software architecture. And the advantage of adopting the configuration concept, which was analyzed in the paper from definition and construction respects, to realize the software platform was illustrated in this paper. The controlled object modeling was realized on the MFC platform by adopting the COM technology as well as Object Oriented Concept. While in this paper, it also discussed the interface method in COM programming, COM thread model and the MFC support for COM program. As to the communication, Windows Socket was introduced, based on which network program was realized.
     The simple BIOS, which has serial port communication function and USB data transfer capability, for the controller has been realized. And the Linux kernel was ported to the ARM processor. Through researching the Linux kernel, the paper summarized the general method to program the device driver and completed the touch screen driver in the Linux environment.
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