福建工程学院嵌入式课程设计.docx
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福建工程学院嵌入式课程设计
课程设计
题目：
基于QT的界面程序设计
班级：
电子信息工程1303
学号：
姓名：
XXX
指导老师：
陈婧张平均
2016年09月30日
一设计目的与要求
1.1课题名称
Linux平台下基于TQ2440嵌入式开发板的QT编程及移植
1.2课程目标
1．进一步巩固嵌入式系统的基本知识；
2．掌握嵌入式应用系统的基本结构；
3．掌握嵌入式系统开发环境建立和使用；
4．掌握嵌入式系统基本驱动、应用程序的设计调试和编译移植方法；
5．学会查阅有关专业资料及设计手册；
6，QT界面编程。
1.3任务要求
1．掌握嵌入式系统开发环境建立和使用；
2．掌握嵌入式系统基本驱动、应用程序的设计调试和编译移植方法；
3、QT在PC上的安装、
4、QT在开发板上的移植
1）、触摸屏原理及tslib库的工作原理；
2）、QT设计LED灯控制，设计方案自由发挥，可以单个控制LED灯、也可以流水灯的控制，可控制流水灯的频率（1-5HZ可选）
3）、掌握I/O驱动的编写（ioctl/read/write），并实现蜂鸣器模块驱动的设计
5、QT界面程序设计
6．编写设计说明书（方案的确定、设计环节的考虑及必要说明等）及设备的使用说明；
7．绘制有关图纸（硬件原理图、驱动流程图、应用流程图）.
二Linux与嵌入式开发环境搭建
2.1基本环境安装
安装VMware虚拟机软件，拷贝实验室已安装CentOS系统镜像文件，复制到本机运行。
复制已构建的交叉编译工具链文件EABI-4.3.3_EmbedSky_20100610.tar.bz2到本机Linux中。
解压到根目录，执行以下命令将工具链的可执行文件加入到系统的环境变量。
exportPATH=/opt/EmbedSky/4.3.3/bin:
$PATH
2.2NFS与防火墙配置
输入setup进入系统的配置界面
进入系统服务，启用NFS服务：
禁用系统的防火墙：
修改exports文件，添加一行数据：
重启nfs服务
三QT开发环境搭建
3.1准备所需的文件
复制所需的文件到Linux中并进行解压；
所需如下文件：
tslib-1.4.1.tar.br2---------------触摸屏所需的库
Qt-4.7.tar.gz------------------QT源代码文件
root_qt-4.5.tar.bz2-------------QT根文件系统文件
wqy-zenhei-0.8.38-1.tar.gz-----字库文件
3.2编译与安装
Ø字库的编译与安装：
创建目录/opt/EmbedSky/tslib_install用于存放生成的文件；
进入到源码目录，运行autogen生成Configure文件，并进行配置：
执行make与makeinstall命令进行编译安装，在tslib_install目录中生成移植所需文件：
Ø安装Qt4.7:
创建一个文件夹qt-4.7-arm用于存放生成的文件：
输入命令进行配置：
输入yes同意用户协议：
执行make与makeinstall，生成的文件夹如下：
Øqt4.5根文件系统构建
修改qt-root文件夹的权限
拷贝触摸屏文件到根目录中
拷贝QT4.7生成文件：
创建一个存放qt文件的文件夹:
复制之前生成的qt-4.7-arm文件夹下的lib和plugin目录到新创建的文件夹中：
拷贝根文件系统知道hello_cn文件用于自动测试使用
拷贝字库文件到根文件系统中：
修改环境变量：
修改QT4运行脚本文件
修改运行文件路径
修改rcS文件，注释net_set，添加设置IP地址命令，注释掉LED进程的启动程序
四QtCreator的安装
修改二进制安装文件的权限并执行：
出现如下的安装向导逐步进行安装：
安装完成后启动程序出现如下的界面：
编写一个Helloworld程序进行测试，点击运行，出现的界面如下图：
到此说明QtCreator安装成功！
添加已安装的qmake工具
五驱动编写与安装
6.1内核的解压与编译
将内核源代码进行解压：
复制原有的配置文件为.config
执行make对内核进行编译。
6.2驱动编写与编译
修改LED与蜂鸣器的驱动文件，更改对应的Makefile为如下所示的格式：
执行make命令生成.ko文件：
五界面与程序设计
5.1UI设计
使用到的控件：
PushButton按钮；用于响应用户鼠标操作，执行响应的程序；
Label标签：
用户显示静态文本，显示LED，蜂鸣器图标；
CheckBox复选框：
用于选中和取消，更改LED灯状态；
Widget窗口：
窗口对象，显示用户控件；
控件布局：
手动拖动控件到窗口中，移动到相应位。
修改控件的名称以便在编程的时候进行调用。
选中控件的属性stylesheet，修改CSS代码用于美化布局：
设置背景颜色，边距，圆边距，间距等；
布局好之后的界面如下图：
5.2程序设计
主函数入口：
打开设备，初始化窗口，并且将窗口进行居中；
fdled=open（"/dev/zytled",O_RDWR）;
fdbeep=open（"/dev/zytbeep",O_RDWR）;
QApplicationa（argc,argv）;
zytw;
w.show（）;
w.move（（QApplication:
:
desktop（）->width（）-w.width（））/2,（QApplication:
:
desktop（）->height（）-w.height（））/2）;
returna.exec（）;
生成槽函数：
选中控件，右键打开菜单，选择gotoslot打开选择框：
选中需要的信号，点击OK生成槽函数，在槽函数中编写业务代码；
在需要的控件上都执行此操作，供编程使用。
页面构造函数：
首页面的构造函数的功能是初始化页面和设置页面的风格，在构造函数中我们增加设置字体，设置背景图片的功能，代码段如下：
this->setAutoFillBackground（true）;
QPalettepalette;//QPalette调色板
QPixmappixmap（":
/new/image/bg.bmp"）;
palette.setBrush（QPalette:
:
Window,QBrush（pixmap））;
this->setPalette（palette）;
ui->setupUi（this）;
QFontft;//字体
ft.setPointSize（40）;
ui->LED1->setFont（ft）;
ui->LED2->setFont（ft）;
ui->LED3->setFont（ft）;
ui->LED4->setFont（ft）;
ui->Beep->setFont（ft）;
LED灯控制：
我们使用复选框的选中与不选中来控制LED等的亮灭；可以手动改变复选框的状态改变灯的状态，也可通过程序控制复选框的状态来控制LED灯。
voidzyt:
:
on_CheckBox_LED1_toggled（boolchecked）
{
QPaletteon;
on.setColor（QPalette:
:
WindowText,Qt:
:
red）;
QPaletteoff;
off.setColor（QPalette:
:
WindowText,Qt:
:
black）;
if（ui->CheckBox_LED1->isChecked（））{
ui->LED1->setPalette（on）;//设置UI界面中灯的状态为亮
}else{
ui->LED1->setPalette（off）;//设置UI界面中灯的状态为灭
}
ioctl（fdled,checked,0）;//根据选中状态控制LED灯的亮灭
}
实现流水灯：
左移与右移的实现原理相同。
这里以左移为例：
voidzyt:
:
on_turnLeftBtn_clicked（）
{
//关闭所有的LED灯
on_closeLEDBtn_clicked（）;
//进入到左移流水灯模式
modeFlag=TURN_LEFT;
//定义QCheckBox数组，用于间接控制流水灯；
QCheckBox*CheckBoxes[4];
CheckBoxes[0]=ui->CheckBox_LED1;
CheckBoxes[1]=ui->CheckBox_LED2;
CheckBoxes[2]=ui->CheckBox_LED3;
CheckBoxes[3]=ui->CheckBox_LED4;
//定义for循环所需变量
inti=0;
//定义两个调色板用于UI界面的更新
QPaletteon;
on.setColor（QPalette:
:
WindowText,Qt:
:
red）;
QPaletteoff;
off.setColor（QPalette:
:
WindowText,Qt:
:
black）;
intwhileFlag=0;
while
（1）
{
for（i=3;i>=0;i--）
{
//打开蜂鸣器和LED灯
ui->Beep->setPalette（on）;
ioctl（fdbeep,true,3）;
CheckBoxes[i]->setChecked（true）;
//进行延时
delay（500/freqSec）;
//关闭蜂鸣器
ui->Beep->setPalette（off）;
ioctl（fdbeep,false,3）;
//判断标志位是否需要退出for循环
if（modeFlag!
=TURN_LEFT）
{
whileFlag=1;
CheckBoxes[i]->setChecked（false）;
if（modeFlag==CLOSE_APP）
{
QApplication*app;
app->exit（）;
}
break;
}
delay（500/freqSec）;
if（modeFlag!
=TURN_LEFT）
{
whileFlag=1;
CheckBoxes[i]->setChecked（false）;
if（modeFlag==CLOSE_APP）
{
QApplication*app;
app->exit（）;
}
break;
}
//关闭LED灯
CheckBoxes[i]->setChecked（false）;
}
//判断标志位是否要退出while循环
if（whileFlag==1）
{
break;
}
}
}
弹出新窗口：
创建一个新鞋窗口实例，并显示出来；
AboutMeab;
ab.exec（）;
其他函数：
QT延时函数：
voiddelay（unsignedintmsec）
{
QTimedieTime=QTime:
:
currentTime（）.addMSecs（msec）;
while（QTime:
:
currentTime（）QCoreApplication:
:
processEvents（QEventLoop:
:
AllEvents,100）;
}
}
退出函数：
voidzyt:
:
on_exitBtn_clicked（）
{
modeFlag=CLOSE_APP;
QApplication*app;
app->exit（）;
}
关闭LED灯：
voidzyt:
:
on_closeLEDBtn_clicked（）
{
modeFlag=LED_CLOSE;
ui->CheckBox_LED1->setChecked（false）;
ui->CheckBox_LED2->setChecked（false）;
ui->CheckBox_LED3->setChecked（false）;
ui->CheckBox_LED4->setChecked（false）;
ioctl（fdbeep,false,3）;
}
5.3Qt程序移值
对QT工程进行编译移值：
生成Makefile:
./qmake-makefileLEDController.pro
编译程序：
make
运行程序：
将二进制文件复制到根文件夹，在终端中运行程序：
./LEDController-qws-fontwenquanyi
开发板运行：
在开发版运行成功后，出现的界面如下：
七设计总结
通过本次嵌入式QT课程设计，更加熟悉了嵌入式的流程与操作，已经熟练掌握了嵌入式开发环境的移植，Qt界面程序设计等。
提高了发现和解决问题的实践操作能力。
本次课程设计出现和解决的主要问题：
1.开发板电源问题导致的连接不可用：
更换电源后解决问题；
2.ts_lib编译搓搓问题：
复制源编译命令解决问题；
3.nfs挂载失败问题：
更改多个配置文件后问题得以解决；
4.QT编译资源不更新问题：
删除qmake生成中间文件即可解决；
5.鼠标位置偏移：
再次运行校准程序使用笔进行精细校准；
6.字体显示异常：
下载文泉驿gpf字符并进行设置解决了问题；
7.程序与驱动需要手动加载：
编写和修改rcS与QT4配置脚本；
在两周的课程设计之后，对嵌入式开发有了更加深入的理解，提高了自学能力与实际操作解决问题的能力，通过不断的网络检索与书籍查询，收货非常多的新知识。
同时提高了与同学沟通问题的能力，对以后的工作有很大的帮助。
八参考文献
1、嵌入式系统接口设计与Linux驱动程序开发
刘淼编著北京:
北京航空航天大学出版社,2006.05
2、ARM9嵌入式LINUX系统构建与应用
潘巨龙编著北京:
北京航空航天大学出版社,2006
3、Linux驱动开发入门与实战
郑强编著:
北京:
清华大学出版社,2014
4、天嵌QT程序开发完全手册
天谴科技2009
5、Qt程序设计
Xteam（中国）软件技术有限公司编著北京:
清华大学出版社,2002
附录程序源码
main.cpp
#include
#include"zyt.h"
#include
#include
#include
#include
intfdled;
intfdbeep;
intmain（intargc,char*argv[]）
{
fdled=open（"/dev/zytled",O_RDWR）;
fdbeep=open（"/dev/zytbeep",O_RDWR）;
QApplicationa（argc,argv）;
zytw;
w.show（）;
w.move（（QApplication:
:
desktop（）->width（）-w.width（））/2,（QApplication:
:
desktop（）->height（）-w.height（））/2）;
returna.exec（）;
}
zyt.cpp
#include"zyt.h"
#include"ui_zyt.h"
#include
#include"aboutme.h"
#include
#include
#include
#include
#defineTURN_LEFT1
#defineTURN_RIGHT2
#defineLED_CLOSE0
#defineCLOSE_APP-1
externintfdled;
externintfdbeep;
intfreqSec=1;
intmodeFlag=0;
voiddelay（unsignedintmsec）
{
QTimedieTime=QTime:
:
currentTime（）.addMSecs（msec）;
while（QTime:
:
currentTime（）QCoreApplication:
:
processEvents（QEventLoop:
:
AllEvents,100）;
}
}
zyt:
:
zyt（QWidget*parent）:
QMainWindow（parent）,
ui（newUi:
:
zyt）
{
this->setAutoFillBackground（true）;
QPalettepalette;
QPixmappixmap（":
/new/image/bg.bmp"）;
palette.setBrush（QPalette:
:
Window,QBrush（pixmap））;
this->setPalette（palette）;
ui->setupUi（this）;
QFontft;
//ft.setFamily（"arial"）;
ft.setPointSize（40）;
ui->LED1->setFont（ft）;
ui->LED2->setFont（ft）;
ui->LED3->setFont（ft）;
ui->LED4->setFont（ft）;
ui->Beep->setFont（ft）;
}
zyt:
:
~zyt（）
{
deleteui;
}
voidzyt:
:
on_CheckBox_LED1_toggled（boolchecked）
{
QPaletteon;
on.setColor（QPalette:
:
WindowText,Qt:
:
red）;
QPaletteoff;
off.setColor（QPalette:
:
WindowText,Qt:
:
black）;
if（ui->CheckBox_LED1->isChecked（））{
ui->LED1->setPalette（on）;
}else{
ui->LED1->setPalette（off）;
}
ioctl（fdled,checked,0）;
}
voidzyt:
:
on_CheckBox_LED2_toggled（boolchecked）
{
QPaletteon;
on.setColor（QPalette:
:
WindowText,Qt:
:
red）;
QPaletteoff;
off.setColor（QPalette:
:
WindowText,Qt:
:
black）;
if（ui->CheckBox_LED2->isChecked（））{
ui->LED2->setPalette（on）;
}else{
ui->LED2->setPalette（off）;
}
ioctl（fdled,checked,1）;
}
voidzyt:
:
on_CheckBox_LED3_toggled（boolchecked）
{
QPaletteon;
on.setColor（QPalette:
:
WindowText,Qt:
:
red）;
QPaletteoff;
off.setColor（QPalette:
:
WindowText,Qt:
:
black）;
if（ui->CheckBox_LED3->isChecked（））{
ui->LED3->setPalette（on）;
}else{
ui->LED3->setPalette（off）;
}
ioctl（fdled,checked,2）;
}
voidzyt:
:
on_CheckBox_LED4_toggled（boolchecked）
{
QPaletteon;
on.setColor（QPalette:
:
WindowText,Qt:
:
red）;
QPaletteoff;
off.setColor（QPalette:
:
WindowText,Qt:
:
black）;
if（ui->CheckBox_LED4->isChecked（））{
ui->LED4->setPalette（on）;
}else{
ui->LED4->setPalette（off）;
}
ioctl（fdled,checked,3）;
}
voidzyt:
:
on_exitBtn_clicked（）
{
modeFlag=CLOSE_APP;
QApplication*app;
app->exit（）;
}
voidzyt:
:
on_closeLEDBtn_clicked（）
{
modeFlag=LED_CLOSE;
ui->CheckBox_LED1->setChecked（false）;
ui->CheckBox_LED2->setChecked（false）;
ui->CheckBox_LED3->setChecked（false）;
ui->CheckBox_LED4->setChecked（false）;
ioctl（fdbeep,false,3）;
}
voidzyt:
:
on_turnLeftBtn_clicked（）
{
on_closeLEDBtn_clicked（）;
modeFlag=TURN_LEFT;
QCheckBox*CheckBoxes[4];
CheckBoxes[0]=ui->CheckBox_LED1;
CheckBoxes[1]=ui->CheckBox_LED2;
CheckBoxes[2]=ui->CheckBox_LED3;
CheckBoxes[3]=ui->CheckBox_LED4;
inti=0;
QPaletteon;
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