- 基于Linux和QT的簡便步進(jìn)電機(jī)控制界面設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

PWM定時(shí)器的設(shè)置，要分別設(shè)置定時(shí)器0的預(yù)分頻器值和時(shí)鐘分頻值，以供定時(shí)器0的比較緩沖寄存器和計(jì)數(shù)緩存寄存器。預(yù)分頻值為0～255，分頻器的分頻值為2，4，8，16。 定時(shí)器輸出時(shí)鐘頻率為 TCLK=PCLK/［（預(yù)分頻值+1）］×分頻器分頻值 （2） 當(dāng)時(shí)鐘被使能后，定時(shí)器計(jì)數(shù)緩沖存儲(chǔ)器（TCNTBn）把計(jì)數(shù)初值下載到遞減計(jì)數(shù)器中，定時(shí)器比較緩沖器（TCMPBn）把其初始值下載到比較寄存器中，并將該值和遞減計(jì)數(shù)器的值進(jìn)行比較。這種基于TCNTBn和TCMPBn的雙緩沖特性使定時(shí)器在頻率和占空比變化時(shí)產(chǎn)生穩(wěn)定輸出。 3 QT控制界面設(shè)計(jì)開發(fā) 首先介紹將Qt/Embedded在以S3C2440為核心的硬件平臺(tái)上的移植。該系統(tǒng)采用CPU內(nèi)部LCD控制器和320*240分辨率的16bpp TFT LCD作為顯示設(shè)備，同時(shí)移植了ARM Linux作為操作系統(tǒng)。這里用到的操作系統(tǒng)平臺(tái)是Linux—Red Hat 9.0，交叉編譯器版本是arm—linux—gCC 4.1. 2。其次介紹以qtopia為圖形界面應(yīng)用程序開發(fā)平臺(tái)和圖形界面控制電機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)過程。 3.1 tslib移植

本設(shè)計(jì)采用的觸摸屏是TQ4.3寸屏，因?yàn)橐ㄟ^與觸摸屏的交互來控制電機(jī)，也就是說在開發(fā)板上操作QT程序，是通過觸摸屏完成的，所以首先要移植tslib，進(jìn)行觸摸屏校正。tslib是一個(gè)開源的觸摸屏支持庫，它是handhELDs.org上開發(fā)的，作者是Russul King，Douglas Lowder和Chris Larson。它給上層的應(yīng)用程序，為不同的觸摸屏提供了一個(gè)統(tǒng)一的接口。它提供諸如濾波、去抖、校準(zhǔn)之類的功能。 解壓源代碼tslib-1.4.tar.gz，編譯安裝tslib，將安裝路徑下的整個(gè)tslib文件夾，下載至開發(fā)班的上，存放的路徑為/usr/LOCal。設(shè)置開發(fā)板環(huán)境變量，通過超級(jí)終端，打開環(huán)境變量文件/etc/profile，添加如下內(nèi)容：

3.2 QT開發(fā)環(huán)境搭建與移植 將qt-4.6.3.tar.gz壓縮包解壓為3份，分別編譯PC，嵌入式x86和arm三個(gè)版本的Qtopia-2.2.0。在root目錄下建立tmp文件夾，將qt-4.6.2.tar.gz直接解壓后復(fù)制3份，分別命名為pc、x86、arm。將Linux-Red Hat上/usr/local/TrolLTEch/QtEmbedded-4.6.3-arm/lib（bin/include/fronts）中的所有文件分別復(fù)制到ARM板/fla sh/qt/lilib（bin/include/fronts）目錄中。移植qt的嵌入式版本到嵌入式設(shè)備中，保證設(shè)備啟動(dòng)后可以正常進(jìn)入到GUI模式。 3.3 建立QT項(xiàng)目文件 在PC的Linux的終端輸入命令：#qt2/bin/designer &1來在后臺(tái)啟動(dòng)QT設(shè)計(jì)器。設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)的控制界面，整個(gè)控制界面的名稱為xagc，并將按鈕的點(diǎn)擊事件與控制電機(jī)轉(zhuǎn)速和方向的函數(shù)用信號(hào)與槽連接起來。圖4是電機(jī)控制界面，控制界面分別控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)、細(xì)分模式、四種轉(zhuǎn)速。圖5是信號(hào)和槽連接，添加的響應(yīng)函數(shù)為void Motor_CW（），voidMotor_CCW（），voidDriver_Model1/2/3/4（），void Speed Model1/2/3/4（）。

保存工程名為xagc.ui，然后使用uIC軟件將剛剛建立工程轉(zhuǎn)化為源代碼，首先建立一個(gè)可執(zhí)行腳本來完成文件轉(zhuǎn)換，這里用到的文件名與ui相同，該腳本會(huì)在以后開發(fā)中用到，設(shè)置ui2cpp腳本為可執(zhí)行，最后執(zhí)行建立的腳本轉(zhuǎn)換文件。獲得源碼xagc.h;xagc.cpp;moc_first.cpp。程序如下。

根據(jù)得到的pro文件使用tmaker軟件生成Makefile文件，手首先復(fù)制前面制作好的“xagc/”目錄到“/opt/EmbedSky/Qte/arm-qtopia-2.2.0/pro/”目錄下，然后重新打開一個(gè)PC的linux的終端，重新設(shè)置環(huán)境變量，修改Makefile文件，然后編譯即可完成移植。 4 結(jié)果測(cè)試 經(jīng)測(cè)試，電機(jī)控制界面移植到了s3c2440上，并通過觸摸屏按鍵的交互，可以實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的控制，并且在改變電機(jī)速度時(shí)，電機(jī)可以穩(wěn)定的運(yùn)行。實(shí)例運(yùn)行結(jié)果如圖6。

5 結(jié)論

圖形用戶界面的廣泛流行是當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)的重大成就之一，它極大地方便了非專業(yè)用戶的使用。本設(shè)計(jì)通過Linux下應(yīng)用Qt設(shè)計(jì)開發(fā)嵌入式控制系統(tǒng)人機(jī)界面的方法，設(shè)計(jì)出了簡單方便的步進(jìn)電機(jī)控制界面，實(shí)現(xiàn)了對(duì)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速、方向、細(xì)分模式的選擇控制。運(yùn)用這一技術(shù)控制的步進(jìn)電機(jī)成功地應(yīng)用到我們研制的核電設(shè)備的焊機(jī)系統(tǒng)上，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，控制精度高，其軟件界面形象生動(dòng)，并且編程簡單，實(shí)現(xiàn)起來非常方便，并且可根據(jù)用戶的不同要求隨時(shí)調(diào)整控制方式，因此具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。