[发明专利]一种基于ARM的虚拟仪表盘组及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及虚拟仪表技术在航空液晶显示模块上的实现方法，具体涉及一种在航空液晶显示模块中利用ARM实现动态图形实时绘制的方法。

背景技术

仪表作为整个飞机控制系统中非常重要的部分，能够最直观的提供给飞机驾驶员所驾驶飞机的各项重要飞行参数，是提高飞机综合性能的重要方面之一。随着计算机软硬件技术、总线技术、电子技术等的迅猛发展，传统电磁机械仪表有着复杂的接线布线、占用大的体积和重量等缺点。在一些对空间和重量要求严格的航空航天领域，虚拟仪表拥有着传统机械仪表无法替代的优势。目前虚拟仪表通常包括纯数字仪表和虚拟仪表盘两种：纯数字仪表开发周期短，但功能和界面比较简单，无法最直观的反映当前飞机运行的各项参数；而现有的虚拟仪表盘技术技术较新，但受到开发成本、可扩展性、可重绘性等的制约，不利于大范围的推广与应用。

发明内容

针对传统仪表和虚拟仪表存在的不足，提出一种基于ARM的虚拟仪表盘组及其实现方法，采用ARM11架构的S3C6410作为系统的主控制器，在嵌入式Linux系统中采用开放源代码的图形界面库QT开发航空仪表应用程序。

本发明是这样实现的，一种基于ARM的虚拟仪表盘组，其显示为若干虚拟仪表盘，其采用ARM控制器实现嵌入式虚拟仪表技术，该基于ARM的虚拟仪表盘组包括该ARM控制器、若干传感器、若干信号转换处理电路以及显示屏，该若干传感器感测飞行状态信息，该若干信号转换处理电路接收该飞行状态信息并由此转换成该ARM控制器能够识别的数字信号，该ARM控制器接收该数字信号并由此运行嵌入在该ARM控制器内的QT虚拟仪表程序，该QT虚拟仪表程序采用QT中二维图形引擎的基础类的QPainter类中的QPainter::Antialiasing对该数字信号进行反走样处理，并形成若干虚拟仪表盘信息，该显示屏接收该若干虚拟仪表盘信息并显示成相应的虚拟仪表盘。

作为上述方案的进一步改进，QPainter类实现虚拟仪表盘的仪表指针的运动依靠的是重绘QPaintEvent绘图事件，通过定时器QTimer的timeout()函数不断触发信号，使得重绘函数在定时器指定的时间内不断重绘。

作为上述方案的进一步改进，定时器QTimer的触发时间设置到20ms以下，即每秒钟重绘超过50次。

作为上述方案的进一步改进，QPainter绘制虚拟仪表盘的复杂图形使用的是drawPolygon，通过图形外围轮廓坐标点进行逐点绘制，绘制完成后QBrush类实现上色处理。

作为上述方案的进一步改进，虚拟仪表盘的旋转与拉伸使用rotate()和scale()函数实现，translate()函数能够实现平移操作。

作为上述方案的进一步改进，该飞行状态信息包括飞行时的高度、速度、经纬度、压力值，该若干传感器相应的包括高度传感器、速度传感器、经纬度传感器、压力值传感器，该虚拟仪表盘也相应的有高度表盘、速度表盘、经纬度罗盘、飞行方向表盘、机舱压力表盘，其中飞行方向表盘的信息可由经纬度传感器测得的经纬度变化率获得。

本发明还涉及一种基于ARM的虚拟仪表盘组的实现方法，该基于ARM的虚拟仪表盘组显示为若干虚拟仪表盘，其采用ARM控制器实现嵌入式虚拟仪表技术，该基于ARM的虚拟仪表盘组包括该ARM控制器、若干传感器、若干信号转换处理电路以及显示屏，该若干传感器感测飞行状态信息，该若干信号转换处理电路接收该飞行状态信息并由此转换成该ARM控制器能够识别的数字信号，该ARM控制器接收该数字信号并由此运行嵌入在该ARM控制器内的QT虚拟仪表程序，该QT虚拟仪表程序采用QT中二维图形引擎的基础类的QPainter类中的QPainter::Antialiasing对该数字信号进行反走样处理，并形成若干虚拟仪表盘信息，该显示屏接收该若干虚拟仪表盘信息并显示成相应的虚拟仪表盘。该基于ARM的虚拟仪表盘组的实现方法包括以下步骤：

该若干传感器采集飞行状态信息，该飞行状态信息包括飞行时的高度、速度、经纬度、压力值；

该若干信号转换处理电路将该飞行状态信息转换成该ARM控制器能够识别的数字信号；