數(shù)碼相框嵌入式課程設(shè)計報告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上武漢工業(yè)學院計算機系數(shù)碼相框設(shè)計實驗報告課程：嵌入式班級：網(wǎng)絡(luò)工程081姓名：彭曉曉學號：日期：2011-11-28一設(shè)計目的開設(shè)本課程設(shè)計的目的是,通過本課程設(shè)計，提高學生的分析問題、解決問題的能力，鞏固嵌入式系統(tǒng)的基本理論知識，進一步了解和掌握課程中所講授的概念，方法。同時通過本課程設(shè)計，全面綜合應用所學過的基礎(chǔ)知識，建立一個完整的嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程的概念，并掌握其中的主要原理和方法本課程設(shè)計的目的是通過開發(fā)一個消費類電子產(chǎn)品數(shù)字相框，了解嵌入式產(chǎn)品開發(fā)的主要步驟，包括需求分析、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、圖形界面設(shè)計、驅(qū)動程序、功能優(yōu)化、系統(tǒng)測試等，從而培養(yǎng)學生獨立完成比較

2、復雜的實際系統(tǒng)設(shè)計的能力。二設(shè)計內(nèi)容和要求2.1設(shè)計的內(nèi)容作為一個消費類電子產(chǎn)品，數(shù)碼相框整個系統(tǒng)要完成的基本功能大致如下：1、用戶界面友好，操作簡便。由于該產(chǎn)品的使用者大多是非專業(yè)人士，用戶界面是否清晰明了、操作是否簡捷方便成為用戶是否能迅速接受此產(chǎn)品的重要因素。2、數(shù)字相框的功能應包括以下方面：（1）在LCD屏上全屏循環(huán)顯示多幅圖像文件；（2）根據(jù)設(shè)定的時間間隔更新圖像；（3）顯示時間、日期；（4）通過按鈕進行操作；2.2 要求本課程設(shè)計要求學生根據(jù)實際應用的特點對產(chǎn)品進行完整的需求分析，形成比較完善的總體設(shè)計方案。同時，要求學生具備Linux操作系統(tǒng)下簡單的設(shè)備驅(qū)動程序開發(fā)、圖形用戶接口

3、設(shè)計的能力。此外，還要求讀者掌握基本的系統(tǒng)功能及性能測試技術(shù)，從而具備比較全面的嵌入式應用系統(tǒng)開發(fā)能力。三總體設(shè)計主要步驟和方法根據(jù)數(shù)字相框的主要特點和設(shè)計功能那個要求，我們將課設(shè)分為以下幾個步驟：3.1、數(shù)字相框軟硬件平臺的選擇性能方面，由于數(shù)字圖像的解碼算法比較復雜，而且大量圖片需要從外部Flash存儲器中讀取，所以對嵌入式微處理器的性能要求比較高。外部接口方面，該芯片最好能在外圍直接支持CF卡的Compact Flash接口，還應提供按鈕、LCD顯示屏、觸摸屏、聲音輸出通道等。在本課程設(shè)計中，采用了Intel的PXA270作為微處理器，完全能滿足上述硬件平臺的要求。數(shù)字相框?qū)儆谙M類電子

4、產(chǎn)品，對價格比較敏感，而嵌入式Linux操作系統(tǒng)上有比較豐富的軟件資源、驅(qū)動程序和開發(fā)工具，因此本課程設(shè)計采用嵌入式Linux作為軟件開發(fā)平臺。在Linux操作系統(tǒng)平臺上有多種嵌入式圖形界面開發(fā)工具可供使用，主要包括MicroWindows、MuniGUI、TinyX和Qt/Embedded等幾種。本課程設(shè)計將集中討論在Qt/Embedded系統(tǒng)上數(shù)字相框的實現(xiàn)技術(shù)，當然也可以通過其他圖形開發(fā)界面工具實現(xiàn)數(shù)字相框功能。3.2、數(shù)字相框的軟件總體設(shè)計數(shù)字相框軟件系統(tǒng)功能可以劃分為三個模塊：1）圖片瀏覽模塊，可以通過按鍵控制選定某個圖像或更新圖像頁(上一頁、下一頁)。2）播放模塊，對瀏覽界面選定的

5、圖片進行循環(huán)播放。3）系統(tǒng)設(shè)置模塊，可設(shè)置循環(huán)播放更換頻率等。3.2.1、功能模塊組織架構(gòu)圖功能模塊圖片瀏覽模塊圖片播放模塊系統(tǒng)設(shè)置模塊圖片瀏覽模塊上一張圖片下一張圖片縮 小 圖 片擴 放 圖 片圖片播放模塊系統(tǒng)設(shè)置模塊快速播放圖片中速播放圖片慢速播放圖片3.3、基于Qt的圖形界面程序設(shè)計本設(shè)計中包括了瀏覽、循環(huán)播放和配置三個界面模塊。這些模塊之間需要進行通信，利用Qt提供的信號/槽機制很好地解決了這幾問題，每個模塊中都有自己定義的一些信號和槽，已發(fā)送給其他模塊或者從其他模塊接受到對應信號后作出響應。數(shù)字相框在初始化時會掃描指定目錄下（包括子目錄）的所有支持圖片文件，并將其存放在列表中，以備之

6、后的瀏覽界面生成縮略圖。本系統(tǒng)使用Qt提供的QDir類實現(xiàn)遍歷目錄的功能，在遍歷目錄的同時通過設(shè)置文件類型過濾位來獲得指定文件，并使用一個雙向的字符串指針鏈表來記錄掃描得到的結(jié)果。四.詳細設(shè)計根據(jù)以上的分析，將程序分為2個部分：一部分為用戶界面層、一部分為功能模塊層。4.1用戶界面層代碼設(shè)計如下定義頭文件庫window.h作用于：該類中的函數(shù)、用于實現(xiàn)用戶界面層的工作按鈕添加信號觸發(fā)槽#ifndef WINDOW_H#define WINDOW_H#include <QPixmap>#include <QWidget>class RenderArea;class Win

7、dow : public QWidget Q_OBJECTpublic: Window(); RenderArea *renderArea; / RenderArea對象用于顯示圖片private:protected: void keyPressEvent(QKeyEvent *event); private slots:void start(); void start1(); void start2(); void predisplay(); void nextdisplay(); void big(); void small();#endif用戶層圖形界面與按鈕信號槽功能實現(xiàn)代碼：#inc

8、lude "window.h"#include <QtGui>#include "renderarea.h"Window:Window() renderArea = new RenderArea; QPushButton *frontbutton=new QPushButton("pre"); /“上一張圖片”按鈕 QPushButton *nextbutton=new QPushButton("next"); /“下一張圖片”按鈕 QPushButton *startbutton=new QPushB

9、utton("Fstart"); /“快速播放”按鈕 QPushButton *startbutton1=new QPushButton("Mstart");/“中速播放”按鈕 QPushButton *startbutton2=new QPushButton("Sstart");/“慢速播放”按鈕 QPushButton *b=new QPushButton("big");/“擴放圖片”按鈕 QPushButton *s=new QPushButton("small");/“縮小圖片”按鈕 Q

10、PushButton *exitbutton=new QPushButton("exit");/“退出”按鈕 QHBoxLayout *belowlayout=new QHBoxLayout;/水平布局 QHBoxLayout *belowlayout1=new QHBoxLayout; QVBoxLayout *mainlayout=new QVBoxLayout;/垂直布局 belowlayout->addStretch(); belowlayout->addWidget(frontbutton); belowlayout->addWidget(nex

11、tbutton); belowlayout->addStretch(); belowlayout->addWidget(startbutton); belowlayout->addWidget(startbutton1); belowlayout->addWidget(startbutton2); belowlayout->addStretch(); belowlayout->addWidget(b); belowlayout->addWidget(s); belowlayout->addStretch(); belowlayout->ad

12、dWidget(exitbutton); belowlayout1->addWidget(renderArea); mainlayout->addLayout(belowlayout1); mainlayout->addLayout(belowlayout); this->setFocusPolicy(Qt:ClickFocus); frontbutton->setFocusPolicy(Qt:NoFocus); nextbutton->setFocusPolicy(Qt:NoFocus); startbutton->setFocusPolicy(Qt

13、:NoFocus); startbutton1->setFocusPolicy(Qt:NoFocus); startbutton2->setFocusPolicy(Qt:NoFocus); b->setFocusPolicy(Qt:NoFocus); s->setFocusPolicy(Qt:NoFocus); this->setFocusPolicy(Qt:ClickFocus); exitbutton->setFocusPolicy(Qt:NoFocus); setLayout(mainlayout); setWindowTitle(tr("D

14、igital photo frame"); connect(frontbutton,SIGNAL(clicked(), this,SLOT( predisplay() ); /單擊按鈕觸發(fā)函數(shù) connect(nextbutton,SIGNAL(clicked(), this,SLOT(nextdisplay(); connect(startbutton,SIGNAL(clicked(), this,SLOT(start(); connect(startbutton1,SIGNAL(clicked(), this,SLOT(start1(); connect(startbutton2

15、,SIGNAL(clicked(), this,SLOT(start2(); connect(b,SIGNAL(clicked(), this,SLOT(big(); connect(s,SIGNAL(clicked(), this,SLOT(small(); connect(exitbutton,SIGNAL(clicked(),this,SLOT(close();void Window:predisplay() renderArea->pre_area();void Window:nextdisplay() renderArea->fun_area();void Window:

16、start() renderArea->Start(1);void Window:start1() renderArea->Start(2);void Window:start2() renderArea->Start(3);void Window:big() renderArea->Big();void Window:small() renderArea->Small();void Window:keyPressEvent(QKeyEvent *event) if ( event->key() = Qt:Key_Right) predisplay(); i

17、f ( event->key() = Qt:Key_Left) nextdisplay(); 效果圖如下：4.2.功能模塊實現(xiàn)代碼：#include <QtGui>#include <qvariant.h>#include <QLabel>#include <qwhatsthis.h>#include <qpainter.h>#include "renderarea.h"RenderArea:RenderArea(QWidget *parent): QWidget(parent) i=0;/指針 dir=&q

18、uot;/home/Katrina/wisdom/fxy1/photo" /設(shè)置圖片默認路徑 QDir DIR; if(!DIR.exists(dir) return ; QDir picdir(dir); QStringList filters; filters << "*.bmp" << "*.jpg" << "*.png"<<"*.gif" /支持顯示圖片的格式 picdir.setNameFilters(filters); list = picdir

19、.entryInfoList(); h=1;/圖片的高度比例 w=1;/圖片的水平比例 update();/觸發(fā)paintEvent畫圖函數(shù)將圖片顯示QSize RenderArea:minimumSizeHint() const return QSize(10,10);QSize RenderArea:sizeHint() const return QSize(10000, 10000);void RenderArea:paintEvent(QPaintEvent *) QPainter painter(this);QFileInfo fileInfo = list.at(i);/通過指針i

20、獲取該圖片的文件名 QString path=fileInfo.filePath(); /通過文件名獲得圖片的絕對路徑 QPixmap pixmap; pixmap.load(path);/加載圖片的絕對路徑qDebug("n pi=%dn",i);qDebug(path.toLatin1().data();int x=( size().width()-(int)(pixmap.width()*w)/2;int y=( size().height()-(int)( pixmap.height()*h)/2; /x、y坐標控制顯示位置painter.drawPixmap(x,

21、y,(int)(pixmap.width()*w),(int)(pixmap.height()*h),pixmap,0,0,0,0);/通過圖片的路徑畫出該圖片用于顯示qDebug("update %d,%d",pixmap.width(),pixmap.height();void RenderArea:fun_area()/下一張圖片功能實現(xiàn)w=1;h=1; if( (list.size()=0)| list.size()=1)/判斷是否有圖片用于顯示 return ; if( ( (i>0) | (i=0) ) && ( (i<list.si

22、ze()-1) ) ) /單擊按鈕則向下顯示一張圖片 i+; else if(i=(list.size()-1)/當圖片顯示到最后一張將指針指導第一張 i=0; update();void RenderArea:pre_area()/上一張圖片功能實現(xiàn)w=1;h=1; if( (list.size()=0)| list.size()=1) return; if( (i<list.size() ) && (i>0) ) i-; else if(i=0) i=list.size()-1; update();void RenderArea:Start(int p)/循環(huán)播

23、放圖片功能int sum=0;/控制速度if(p=1)sum=1000;/快速播放else if(p=2)sum=2000;/中速播放else sum=3000;/慢速播放QTime t;bool b=true;bool a=true;if(i=(list.size()-1)i=0;repaint();while(b)if(i!=(list.size()-1)while(a)if(t.elapsed()%sum= 0)/Qtime控制時間break;i+; else b=false;w=1;h=1;repaint();void RenderArea:Big()/擴放圖片功能 if(w<4

24、)/最大比例 w=w*1.1;/每單擊按鈕圖片擴大比例1.1 h=h*1.1; update(); void RenderArea:Small()/圖片縮小功能 if(w>0.1)/最小比例 w=w*0.9; h=h*0.9; update(); 效果圖：五.測試與調(diào)試程序的功能實現(xiàn)部分是使用Qt 中QDir、 QPixmap類實現(xiàn)的。通過QDir來獲得圖片的路徑，通過QPixmap使用QDir得到的路徑來顯示圖片。所以在程序調(diào)試過程中出現(xiàn)了2個問題5.1.文件路徑加載問題：QPixmap pixmap;/全局變量QFileInfoList list;/全局變量 QString dir=

25、"/home/Katrina/wisdom/fxy1/photo" QDir picdir(dir); QStringList filters;filters << "*.bmp" << "*.jpg" << "*.png"<<"*.gif" picdir.setNameFilters(filters); list = picdir.entryInfoList();QFileInfo fileInfo = list.at(i);QString pa

26、th=fileInfo.filePath(); pixmap.load(path);問題如下：問題：當圖片顯示最后一張圖片繼續(xù)點下一張圖片按鈕的時候，圖片路勁是正確的，但窗口顯示的仍是最后一張圖片分析原因：因為QPixmap pixmap為全局變量，在圖片瀏覽功能時 pixmap.load(path)將所有的圖片路徑都加載進去，雖然指針iQFileInfo fileInfo = list.at(i) 控制圖片的路徑，用qDebug打印路徑是正確的，但QPixmap pixmap 一直取的是所有圖片中的最后一張圖片的路徑。解決的方案是：將QPixmap pixmap設(shè)置為局部變量，位置位于void RenderArea:paintEvent(QPaintEvent *)畫圖函數(shù)的作用域。void RenderArea:paintEvent(QPaintEvent *) QPainter painter(this);QFileInfo fileInfo = list.at(i); QString path=fileInfo.filePath(); QPixmap pixmap;pixmap.load(path);5.2.循環(huán)控制播放的問題QPixmap pixmap是通過觸發(fā)調(diào)用void RenderArea