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1、哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学指导教师： 周 天 (教 授) 系统核心： AM3359队伍组成： 高安琪 (本科生，分工：QT界面编写) 赵云江 (本科生，分工：机械结构设计) 李瑞彪 (本科生，分工：硬件电路调试) 李 若 (本科生，分工：Linux移植) 张英龙 (本科生，分工：节点软件开发)背景背景系系统总体方案体方案功能模功能模块设计机械机械结构构设计主控平台主控平台设计 系系统联调与与测试亮点与亮点与创新点新点 温室自动控制系统是现代农业的重要组成部分，目前，我国温室面积遥遥领先世界各国，但是这些温室普遍智能化程度不高，缺少配套的技术和设备，应对自然灾害的能力很差，技术含量不高，对于温
2、室环境的调控能力弱。1.室内功能节点：主要用于对温室内环境的测量与控制。2.室外环境检测节点：主要用于对室外风速、风向温湿度的测量。3.主控平台对系统的控制。无线局域网室内：1.温度湿度采集模块设计2.控制模块设计 3.火源定位模块设计室外：1.风速与风向监测模块设计显示模块设计1.温湿度采集AM2303，采用单总线通信控制步进电机运动。2.当需要供水时，开启水泵，将水从水罐中抽出。红外对管风向检测1. 风速测量采用红外对管，当风杯转动时，会产生下降沿，触发单片机开始计数。2. 使用编码器对风向进行测量。编码器1.采用12864液晶，显示室外节点的数据信息可移动喷头外体结构1.控制平台模块采用
3、BB-Black开发板。 其核心处理芯片为AM3359特点：1.外设功能较全2.引出IO便于功能扩展3.体积小巧 性能强大， 成本较低主要工作：1.在BB_BLACK平台嵌入Linux操作系统2.在Linux操作系统中嵌入QT图形界面3. UBOOT的制作4.驱动程序移植开发1. Angstrom+QT 冲突 在angstrom中移植了QT核心库之后，angstrom也是一种图形界面，QT应用程序同样需要屏幕设备资源进行人机交互，此时，会出现QT与Angstrom相互占用资源，进行界面绘图设备的争夺，出现花屏现象，此时，我们首先想到的方式是在angstrom程序中运行QT，但最终没有实现。2.
4、 LINUX+QT 无法引导 在制作好内核镜像并将我们自己的QT核心库嵌入到根文件系统中后，我们发现BB自带的UBOOT无法正确引导我们给出的内核，究其原因为BB自带UBOOT引导过程代码已经固定，专为BB自带镜像设计，此时，我们又需要自己使用UBOOT从SD卡中加载镜像，加载文件系统，加载内核镜像，之后，为他们规划RAM空间的运行地址，并引导他们此图为BB自带UBOOT镜像无法引导我们自己制作的内核镜像错误图此图为BB内核镜像与我们制作文件系统不兼容，内核无法挂载我们的根文件系统截图此图为BB自带UBOOT镜像无法找到内核 设备树的错误截图3. 自己制作UBOOT 在这种情况下，我们已经制作
5、出了自己的UBOOT镜像，自己的内核镜像代码，自己的带QT的文件系统，同时，我们还修改的UBOOT对上述三者的引导过程，并结合BB的内存地址空间，为他们分配了自己的运行地址，之后，引导他们，我们的引导代码如下：mmcargs=echo run mmcargs.;setenv bootargs console=ttyO0,115200n8 root=/dev/ram rw initrd=0x86600000,0x8500000 init=/linuxrc rootfstype=ext2mmcboot=echo run mmcboot.; bootm 0x80200000 - 0x9A000000
6、;loaduimagefat=echo run loaduimagefat.;fatload mmc 0 0x80200000 uImage;loadrootfs=echo run loadrootfs.;fatload mmc 0 0x86600000 ;loaddtb=echo run loaddtb.;fatload mmc 0 0x9A000000 am335x-boneblack.dtb;uenvcmd=echo run uenvcmd.;run loaduimagefat; run loadrootfs;run loaddtb;run mmcargs;run mmcboot;4.
7、驱动程序设计 经过上面的技术攻关，我们得到了QT独立运行的界面，成功的将angstrom人机界面从BB上摘除，之后，我们又根据之后，linux内核对驱动程序独特并新颖的管理方式进行了修改，将原有BB内核中的设备树移植进我们自己的内核中，并在移植的设备树文件中加入的我们开发过程中需要的SD、HDMI、USB、IO中断，以及SPI外设驱动，成功的进行了设备书目的移植以及开发。1.火源定位功能火源定位功能2.定点灌溉定点灌溉3.风速与风向监测风速与风向监测4.温湿度监测并报警温湿度监测并报警5.风扇控制风扇控制亮点：亮点：1.从设计到实现，从软件到硬件，从模拟到数字，对系统进行了合理设 计与完整实现2.从处理器芯片到模拟器件，全部来自TI公司，处理器资源利用率高3.自主设计、加工完成了全部的机械结构，特别是可控二维运动结构4. 在参考资料不充分的前提下完成了基于Blackbone开发板的嵌入式系 统开发与驱动程序设计创新点：新点：1.采用了TI高性能模拟器件CC2500，构建了无线通信网络2.在Blackbone平台上实现了Linux+QT组合，开发了显控界面3.在MSP430中实时实现了基于图像处理的火源定位4.系统整体方案已申请专利谢谢各位老师
