本發明專利技術公開了一種基于ARM的虛擬儀表盤組及其實現方法，該基于ARM的虛擬儀表盤組顯示為若干虛擬儀表盤，其采用ARM控制器實現嵌入式虛擬儀表技術，其中，若干傳感器感測飛行狀態信息，若干信號轉換處理電路接收該飛行狀態信息并由此轉換成ARM控制器能夠識別的數字信號，ARM控制器接收該數字信號并由此運行嵌入在ARM控制器內的QT虛擬儀表程序，并形成若干虛擬儀表盤信息由顯示屏顯示成相應的虛擬儀表盤。本發明專利技術的優點在于：形成的虛擬儀表盤直觀性好、界面友好、讀數精度高、重繪速度快，能夠滿足航空航天中高實時性的要求，并為飛機控制系統節省了一定的體積和質量，降低了整個控制系統的成本和臃腫度。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及虛擬儀表技術在航空液晶顯示模塊上的實現方法，具體涉及一種在航空液晶顯示模塊中利用ARM實現動態圖形實時繪制的方法。
技術介紹
儀表作為整個飛機控制系統中非常重要的部分，能夠最直觀的提供給飛機駕駛員所駕駛飛機的各項重要飛行 參數，是提高飛機綜合性能的重要方面之一。隨著計算機軟硬件技術、總線技術、電子技術等的迅猛發展，傳統電磁機械儀表有著復雜的接線布線、占用大的體積和重量等缺點。在一些對空間和重量要求嚴格的航空航天領域，虛擬儀表擁有著傳統機械儀表無法替代的優勢。目前虛擬儀表通常包括純數字儀表和虛擬儀表盤兩種純數字儀表開發周期短，但功能和界面比較簡單，無法最直觀的反映當前飛機運行的各項參數；而現有的虛擬儀表盤技術技術較新，但受到開發成本、可擴展性、可重繪性等的制約，不利于大范圍的推廣與應用。
技術實現思路
針對傳統儀表和虛擬儀表存在的不足,提出一種基于ARM的虛擬儀表盤組及其實現方法，采用ARMll架構的S3C6410作為系統的主控制器，在嵌入式Linux系統中采用開放源代碼的圖形界面庫QT開發航空儀表應用程序。本專利技術是這樣實現的，一種基于ARM的虛擬儀表盤組，其顯示為若干虛擬儀表盤，其采用ARM控制器實現嵌入式虛擬儀表技術，該基于ARM的虛擬儀表盤組包括該ARM控制器、若干傳感器、若干信號轉換處理電路以及顯示屏，該若干傳感器感測飛行狀態信息，該若干信號轉換處理電路接收該飛行狀態信息并由此轉換成該ARM控制器能夠識別的數字信號，該ARM控制器接收該數字信號并由此運行嵌入在該ARM控制器內的QT虛擬儀表程序，該QT虛擬儀表程序采用QT中二維圖形引擎的基礎類的QPainter類中的QPainter: :Antialiasing對該數字信號進行反走樣處理,并形成若干虛擬儀表盤信息，該顯示屏接收該若干虛擬儀表盤信息并顯示成相應的虛擬儀表盤。作為上述方案的進一步改進，QPainter類實現虛擬儀表盤的儀表指針的運動依靠的是重繪QPaintEvent繪圖事件,通過定時器QTimer的timeout O函數不斷觸發信號，使得重繪函數在定時器指定的時間內不斷重繪。作為上述方案的進一步改進，定時器QTimer的觸發時間設置到20ms以下，即每秒鐘重繪超過50次。作為上述方案的進一步改進，QPainter繪制虛擬儀表盤的復雜圖形使用的是drawPolygon,通過圖形外圍輪廓坐標點進行逐點繪制,繪制完成后QBrush類實現上色處理。作為上述方案的進一步改進,虛擬儀表盤的旋轉與拉伸使用rotate O和scale O函數實現，translate Q函數能夠實現平移操作。作為上述方案的進一步改進,該飛行狀態信息包括飛行時的高度、速度、經緯度、壓力值，該若干傳感器相應的包括高度傳感器、速度傳感器、經緯度傳感器、壓力值傳感器，該虛擬儀表盤也相應的有高度表盤、速度表盤、經緯度羅盤、飛行方向表盤、機艙壓力表盤，其中飛行方向表盤的信息可由經緯度傳感器測得的經緯度變化率獲得。本專利技術還涉及一種基于ARM的虛擬儀表盤組的實現方法，該基于ARM的虛擬儀表盤組顯示為若干虛擬儀表盤，其采用ARM控制器實現嵌入式虛擬儀表技術，該基于ARM的虛擬儀表盤組包括該ARM控制器、若干傳感器、若干信號轉換處理電路以及顯示屏，該若干傳感器感測飛行狀態信息，該若干信號轉換處理電路接收該飛行狀態信息并由此轉換成該ARM控制器能夠識別的數字信號，該ARM控制器接收該數字信號并由此運行嵌入在該ARM控制器內的QT虛擬儀表程序，該QT虛擬儀表程序采用QT中二維圖形引擎的基礎類的QPainter類中的QPainter: :Antialiasing對該數字信號進行反走樣處理，并形成若干虛擬儀表盤信息，該顯示屏接收該若干虛擬儀表盤信息并顯示成相應的虛擬儀表盤。該基于ARM的虛擬儀表盤組的實現方法包括以下步驟該若干傳感器采集飛行狀態信息，該飛行狀態信息包括飛行時的高度、速度、經緯·該若干信號轉換處理電路將該飛行狀態信息轉換成該ARM控制器能夠識別的數字信號;該ARM控制器接收該數字信號并由此運行嵌入在該ARM控制器內的QT虛擬儀表程序，該QT虛擬儀表程序采用QT中二維圖形引擎的基礎類的QPainter類中的QPainter: :Antialiasing對該數字信號進行反走樣處理，QPainter類實現虛擬儀表盤的儀表指針的運動依靠的是重繪QPaintEvent繪圖事件,通過定時器QTimer的timeout O函數不斷觸發信號，使得重繪函數在定時器指定的時間內不斷重繪，使用rotateO和scale O函數實現虛擬儀表盤的旋轉與拉伸，translate O函數實現平移操作，使用的是Qpainter的drawPolygon繪制虛擬儀表盤的復雜圖形,通過圖形外圍輪廓坐標點進行逐點繪制，繪制完成后QBrush類實現上色處理，最終形成若干虛擬儀表盤信息；該顯示屏接收該若干虛擬儀表盤信息并顯示成相應的虛擬儀表盤。作為上述方案的進一步改進，在使用雙緩沖繪圖的基礎上，將定時器的觸發時間設置到20ms以下，即每秒鐘重繪超過50次。本專利技術的優點在于形成的虛擬儀表盤直觀性好、界面友好、讀數精度高、重繪速度快，能夠滿足航空航天中高實時性的要求，并為飛機控制系統節省了一定的體積和質量，降低了整個控制系統的成本和臃腫度。附圖說明圖I為本專利技術的基于ARM的虛擬儀表盤組的系統結構示意圖。圖2為本專利技術的基于ARM的虛擬儀表盤組的硬件結構示意圖。圖3為本專利技術的基于ARM的虛擬儀表盤組的實現方法的流程圖。具體實施例方式為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及其對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。航空虛擬儀表的基本設計思想是將飛機上安裝的各類傳感器采集到的數據傳輸ARM主控制器中，通過ARM主控制器運行嵌入式Linux系統的QT虛擬儀表應用程序，并實時在航空顯示模塊中顯示。系統結構圖如圖I所示，本設計系統總體由三個部分組成信號采集對飛機上安裝的各種傳感器采集的速度、高度、經緯度、壓力值等飛行狀態信息，經過處理轉換后成為控制器能夠識別的數字信號；數據處理將采集到的數字信號進行必要的數據處理并保存給“黑匣子”，作為記錄飛機飛行狀況的重要參數；圖形繪制將數據處理過的數據使用QT設計的虛擬儀表動態顯示。 具體實現過程I、虛擬儀表硬件實現虛擬儀表的硬件結構圖如圖2所示，虛擬儀表的核心處理器采用ARMll的S3C6410芯片，其主頻最高可達到667MHz，內部繼承了強大的多媒體處理單元，帶有3D圖形硬件加速器，并支持2D圖形圖像的平滑縮放等操作。ARM微控制器具有豐富的指令集、編程靈活，負責圖像數據和圖像處理命令的調度及圖像處理流程的控制。ARM主芯片外接128MBSDRAM和2GBNANDFLASH，把接收到的數據進行預處理，運行QT虛擬儀表程序，并通過連接加固后的航空顯示模塊來顯示虛擬儀表。2、開發環境的搭建為了開發滿足功能的應用程序，本專利技術采用的軟件開發環境是VMware-Workstation虛擬機和UBuntu操作系統用來移植嵌入式Linux3. 01內核。通過編譯安裝QT/Embedded 4. 7. 2庫用來支持本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種基于ARM的虛擬儀表盤組，其顯示為若干虛擬儀表盤，其特征在于，其采用ARM控制器實現嵌入式虛擬儀表技術，該基于ARM的虛擬儀表盤組包括該ARM控制器、若干傳感器、若干信號轉換處理電路以及顯示屏，該若干傳感器感測飛行狀態信息，該若干信號轉換處理電路接收該飛行狀態信息并由此轉換成該ARM控制器能夠識別的數字信號，該ARM控制器接收該數字信號并由此運行嵌入在該ARM控制器內的QT虛擬儀表程序，該QT虛擬儀表程序采用QT中二維圖形引擎的基礎類的QPainter類中的QPainter::Antialiasing對該數字信號進行反走樣處理，并形成若干虛擬儀表盤信息，該顯示屏接收該若干虛擬儀表盤信息并顯示成相應的虛擬儀表盤。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：胡金，董戴，章小兵，李培華，
申請(專利權)人：中航華東光電有限公司，
類型：發明
國別省市：
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