【嵌入式系统控制实验箱】
功能/作用介绍
简介
嵌入式系统在很多产业中得到了广泛的应用并逐步改变着这些产业，包括工业自动化、国防、运输和航天领域。为了适应新的形势发展，培养出适合社会需求的人才，我院在机械电子工程专业和自动化专业开设了嵌入式系统控制与应用和机器人嵌入式课程设计。
嵌入式系统课程是一门实践性非常强的综合性课程，教学内容覆盖面广，属于软硬件综合实践类课程，学生只有通过具体的实践过程，才能掌握其原理，因此，如果没有很好的实践平台，学生就很难掌握嵌入式的技能。
为了让学生能够充分掌握嵌入式系统的软件编程与硬件控制，我们设计研制了嵌入式系统控制实验箱。
嵌入式系统控制实验箱是由MINI2440嵌入式开发板、MultiFLEX控制卡、舵机、光电传感器等组成。
嵌入式系统控制实验平台主要作用是将学生的操作能力、分析能力、工程设计能力与实际控制能力结合起来，引导学生由浅入深地掌握嵌入式系统设计的理论与技术。该平台主要为嵌入式系统控制与应用和机器人嵌入式课程设计服务。
嵌入式系统控制与应用课程在该实验平台主要完成如下实验内容：
① 搭建嵌入式开发环境，安装包括嵌入式工具链;配置宿主机相关信息，以及宿主机与开发板之间通信连接的建立等环节。
② 配置编译linux内核，在开发板上运行该内核，基于内核树编译hello world内核模块，并动态加载该模块。
③ 基于已经搭建好了的嵌入式MINIGUI开发环境，设计主窗口及其控件;主窗口上应当有2个static控件、2个edit控件和2个button控件，并且在控件标题栏上标示出“MiniQQ byr v1.0 及开发者学号”
④ 基于已经搭建好了的嵌入式MINIGUI开发环境，设计两个模态对话框子窗口及其控件;设计两个子窗口，一个是登录成功子窗口，即聊天子窗口上应当至少有2个static控件、2个edit控件和2个button控件;另一个子窗口是输入用户名、密码错误时弹出的提示子窗口，该子窗口上至少应有一个static控件，一个button控件。
⑤ 基于已经搭建好了的嵌入式MINIGUI开发环境，设计带皮肤的主窗口及其控件;比如当button控件未被点击时，按钮控件为蓝色按钮，当该按钮被点击时，按钮变为红色按钮。在MiniQQ登录界面下创建一个MiniGUI子窗口，当我们输入用户名密码不匹配时，在该子窗口中间显示出Linux吉祥物小企鹅(使用PC机上的/usr/local/lib/minig ui/res/bmp目录下的logo256.bmp文件)
⑥ 基于已经搭建好了的嵌入式MINIGUI开发环境，已经设计好了的主窗口、子窗口及其控件;为聊天子窗口实现其网络通信功能。本实验网络通信部分，分为客户端(须自己编程实现)和服务器端(已设计好，详细程序实现请见本实验指导书附录。)，其中服务器端首先建立起socket，然后调用本地端口的绑定，接着就开始与客户端建立联系，并接收客户端发送的消息。客户端则在建立socket之后调用connect函数来建立连接。
学生通过上述实验，对嵌入式的开发环境的搭建、控制界面的设计、以及网络通讯有了深刻的理解，对今后应用嵌入式进行控制奠定了基础。
在完成了嵌入式系统控制与应用课程实验的基础上，机器人嵌入式课程设计的学习。
机器人嵌入式课程设计在该实验平台主要完成如下实验内容：
① 采用舵机、电机、反射式光电传感器组建出四自由度串联机器人。
② 基于MINI2440嵌入式开发系统进行串口编程，完成串口数据的全双工收发
③ 完成MultiFLEX控制卡控制信令的编程实现
④ 基于MINIGUI的监控界面的开发
⑤ 完成基于MINI2440控制所设计的四自由度串联机械臂
通过机器人嵌入式课程设计的学习，学生学会了通过嵌入式开发板实际控制电机，将理论学习和实际结合起来，提高了学生的实际应用能力。
作品名称：嵌入式系统控制实验箱
完成单位：北京邮电大学自动化学院
