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電子發燒友網>電子資料下載>汽車電子>基于ARM/Linux的燃料電池溫度監控系統GUI設計方案解析

基于ARM/Linux的燃料電池溫度監控系統GUI設計方案解析

2017-11-30 | rar | 0.5 MB | 次下載 | 1積分

資料介紹

 燃料電池(fuel cell)是一種新型綠色能源技術,是把燃料和氧化劑中的化學能直接轉化成電能的裝置。燃料電池與一般干電池的不同點是:只要保持燃料供應,電池就會不斷提供電能,而且電池反應的最終產物是水,不會對環境造成任何污染,以碳氫化合物作燃料時,反應產物僅增加少量二氧化碳[1]。
  燃料電池電堆的溫度分布對燃料電池的安全與壽命有重要影響,尤其是在采用質子交換膜的車用燃料電池中,溫度不僅影響到催化劑的活性,而且還直接影響到質子交換膜的含水性,因此對其溫度的控制有很高的要求。為了在研究過程中對其溫度變化進行實時監控,本文基于ARM/Linux構建了一個燃料電池溫度監控系統。
  1 系統結構
  本監控系統整體結構如圖1所示。
  基于ARM/Linux的燃料電池溫度監控系統GUI設計方案解析
  溫控系統采用ARM微處理器S3C2410作為嵌入式微處理器。將經過編譯的嵌入式Linux2.6內核及Qt/E庫移植到ARM上,溫控系統的GUI控制界面運行于LCD上。
  溫控器以freescale公司MC9S12DG128B單片機為控制核心,采用熱電阻作為溫度傳感器,將溫度信號轉化為模擬量的電信號,再經過放大電路及壓頻變換(V/F變換)后,變為數字量的電信號輸入控制器,實現控制算法。控制器輸出的PWM信號經過光電隔離后直接控制固態繼電器,從而控制熱風嘴加熱器對控制對象進行加熱操作,實現溫度控制。
  Web Server單元采用移植基于Linux的Boa服務器,通過CGI(公共網關接口)實現遠程用戶與系統間的交互。
  數據庫單元采用SQLite數據庫,Qt為數據庫訪問提供的QtSql模塊實現了數據庫與Qt應用程序的無縫鏈接,同時為開發人員提供了一套與具體所用數據庫無關的調用接口。
  GUI控制界面采用Qt Designer設計系統的控制界面,利用Qt的信號/槽(signals/slots)機制實現界面對下位機的控制。
  2 各部分設計方法
  本文重點研究監控系統GUI界面、數據庫及遠程監控的設計與開發,主要詳細了介紹GUI界面、數據庫以及Web Server的設計,對于溫控器的設計本文不作重點介紹。
  2.1 GUI界面及Qt程序設計
  2.1.1 Qt的移植
  本系統的構建是通過編譯Qt4的庫到開發板來實現的,首先應對源碼進行配置編譯,使庫添加對底層驅動的支持。設置環境變量如下[2]:
  Export PATH= /usr/local/arm/3.3.2/bin:$PATH
  Export QTDIR=$PWD
  Export QTEDIR=$QTDIR
  Export LD_LIBRARY_PATH=$QTDIR/lib:$ LD_LIBRARY_PATH
  配置Qt使其支持數據庫、網絡、觸摸屏等驅動,將編譯后的Qt目錄下的lib文件夾下的庫文件加入根文件系統。
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