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紫外LED控制器人机交互显示模块软件设计

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第一章 绪论

1.1 紫外光源照射器应用背景

1.2 人机交互系统概况

1.3 本课题研究内容

第二章 照射器控制平台研究

2.1控制器功能结构

2.2 系统硬件模块组成

2.3 系统软件初始化

2.4 控制平台软件循环工作流程

2.5 系统开发软硬件平台

第三章 控制平台显示模块驱动设计

3.1 交互显示模块工作原理

3.2 交互显示模块驱动设计

3.3 PPI驱动软件设计

3.4 色彩模式研究

3.5 图像传输验证

第四章 人机交互GUI系统研究

4.1 GUI概述

4.2 嵌入式GUI研究

4.3主流嵌入式GUI系统分析

4.4 嵌入式GUI系统特性对比

4.5 本章小结

第五章 控制系统的GUI结构设计

5.1 软件需求分析

5.2 界面菜单设计

5.3 用户与GUI的交互设计

第六章 设计问题分析及优化创新

6.1 数据传输方案优化

6.2 内存管理及DMA方案优化

6.3 本章小结

第七章 总结

致谢

攻读硕士期间取得的成果

附录一:驱动代码

附录二:测试代码

参考文献

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摘要

随着高精密工业技术,尤其是高精度光焊接技术的发展,紫外光固化技术的在市场上的应用前景越来越广阔。大功率紫外LED技术上逐渐成熟,在紫外光源应用中具有无可比拟的优势。因此,将大功率紫外LED光源应用到光固化技术中,实现精确的光固化焊接技术,是目前光固化领域的一个研究内容。
  目前国内外在使用大功率紫外LED所设计的光固化产品中,大多延续了以前高压汞灯的功能,没有良好的智能控制平台以及人机交互模块,无法体现LED的新特性。
  本课题所研究的紫外LED点光源设备,基于ADI公司的Blankfine系列531处理器,构建DSP+FPGA结构,建立了智能化的紫外LED点光源控制试验平台,以及贴切设备功能的人机交互模块。
  本文首先研究系统的控制平台,主要是人机交互所涉及的显示模块驱动硬件部分,以及系统开发软硬件平台,尤其是系统的核心处理器Blankfin531的内存管理模式。
  在系统的处理器硬件平台基础上,根据Blankfin531的硬件特性,经过详细的设计,通过PPI接口实现液晶显示驱动;通过DMA控制器实现了系统内部的二维数据传输软件设计;并实现紫外LED智能控制平台显示模块与处理器之间的图像数据帧同步显示;根据ADSP的PPI接口位宽以及所选型的液晶显示器显示数据位宽之间的差异,为了实现彩色显示,研究了色彩模型,实现了合适的RG565色彩模型结构体。
  以人机交互系统的设计原则为依据,首先研究了目前应用最广泛的几大嵌入式图形用户系统,分类对比了各自的特点,为设计本课题的人机交互图形用户系统建立了良好的参考价值。
  研究人机交互菜单结构,选择了适合本课题的树状菜单结构;并根据菜单交互设计思想建立了交互方案;通过软件设计实现人机交互中的菜单返回和弹出控制。
  最后的人机交互显示模块调试阶段,根据调试所遇到的问题,结合所研究的ADSP-Blanfkin531内存管理控制器的特点,以及DMA传输控制特性,改进数据存储和传输方案,解决了所遇到的问题。

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