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摘 要

温度在工业系统中占有非常重要的地位，它是工业四大参数之一。在实际的工业生产过程中，监察和控制温度是最基本的生产要素之一。使用嵌入式系统对温度进行采集和显示，以便更好地控制温度。程序化地测控温度能提高生产效率，同时让产品的质量得到提升。既可以有效地减少能耗，也能保证生产的安全性。

本课题对了基于ARM9架构的嵌入式Linux系统在工业现场进行温度数据采集及显示的应用进行了研究，设计制作了利用ARM架构和Linux操作系统相结合的嵌入式温度采集系统。该温度采集系统具备系统扩展性强、响应速度快等特性。本课题研究的温度采集系统是一个适合工业生产现场的测温系统，温度传感器并非直接与计算机相连，而是使用开发板驱动温度传感器，并将温度数据显示在其自带的液晶屏上，这样就使得系统具有了很大的灵活性。在部署测温系统时只需要将温度传感器安装到待测温度的地点，即可方便快捷地在现场实现温度检测。

关键词：ARM Linux 嵌入式系统 温度采集

The Design of Temperature Acquisition System Based on Linux and NXPimx283

Abstract

Temperature occupies a very important position in the industrial systems, it is one of the four industrial parameters. In the actual industrial production process, one of the most basic factors of production is monitoring and controlling the temperature. In order to control the temperature better, We collect and display the temperature by using the embedded system. Detecting and controlling temperature programmatically can improve the efficiency of production, while the quality of the product to be improved. It can reduce energy consumption effectively, but also can ensure the safety of production. Therefore, the research and development and application of embedded temperature acquisition system meets the needs of the current production and life, facilitates the production of temperature control and improves the quality of production effectively.

In this subject, we mainly study the application of temperature data acquisition and display in industrial field based on ARM9 architecture embedded Linux system. We designed the embedded temperature acquisition system using the combination of ARM architecture and Linux operating system. The temperature acquisition system has the characteristics of strong system expansion, fast response and so on. The temperature acquisition system we designed is a temperature measurement system which is suitable for industrial production. It is not necessary to connect the sensor directly to the computer. Instead, we drive the temperature sensor by using the development board and display the temperature data on its own LCD screen. In this way, the system becomes more flexible. When we deploy the temperature measurement system, we only need to install the temperature sensor to the place where the temperature should be measured.

Keywords: ARM; Linux; Embedded systems; Temperature acquisition

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 选题依据 1

1.1.1 课题的背景 1

1.1.2 国内外现状及发展趋势 1

1.1.3 课题的前景及意义 3

1.2拟采取的方法及主要工作 3

第二章 总体方案设计 4

2.1 Linux系统概述 4

2.2 系统设计总体架构 4

2.2.1 系统功能概述 4

2.2.2 硬件系统设计原则 5

2.2.3 硬件设计整体结构 5

2.2.4 软件设计整体结构 6

第三章 系统硬件设计部分 8

3.1 开发板核心硬件介绍 8

3.1.1 开发板配置 8

3.1.2 MCIMX283处理器概述 9

3.2 存储器电路（NAND Flash） 9

3.3 LCD液晶屏接口电路 10

3.4 通讯模块 11

3.4.1 串口通讯方式 11

3.4.2 并口通讯方式 12

3.5 传感器模块 13

第四章 系统软件设计部分 16

4.1 嵌入式Linux开发环境的建立 16

4.1.1 安装Linux系统 16

4.1.2 嵌入式Linux交叉编译 17

4.2 Boot Loader系统引导程序 18

4.2.1 Boot-Loader概述 18

4.2.2 U-Boot概述及其移植 19

4.3 Linux 内核 19

4.3.1 Linux内核的移植 19

4.3.2 根文件系统 19

4.4 用户应用层程序 20

4.4.1 传感器驱动 20

4.4.2 使用Qt进行液晶显示设置 22

第五章 系统功能的实现 25

5.1 实物展示及相关说明 25

5.2 LCD功能及界面 25

结语 27

参考文献 28

致谢 30

第一章 绪论

1.1 选题依据

1.1.1 课题的背景

嵌入式系统在测控技术发展的新时期背景下面临越来越多的挑战，传统的8位机早已不能完成目前的工业测量任务。在测控系统更加智能化的发展潮流下，32位机以其所具备的大容量数据处理与更强的开发控制能力逐渐成为了工业应用中最主流的操作平台。

温度是工业生产中最基本的参数之一，为了在保证产品质量的前提下，有效地提高生产效率，并满足工业工厂对发展提出的新要求，测温系统必须向着实时、快捷及精度高等的方向迈进。温度传感器是温度检测系统的核心部分，传感器的更新换代通常预示着更先进的检测手段的出现。

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