HMI(Human Machine Interface)是人与机器之间实现信息交互的数字设备,是工业控制设备中必不可少的组成部分。随着工业控制设备功能需求的发展,对于HMI产品设计的要求越来越高,液晶屏、触摸屏、32位高性能嵌入式处理器等硬件部件逐渐运用到HMI产品中。在软件平台方面,嵌入式操作系统的使用使得任务管理、内存管理、文件管理和设备管理这些复杂的工作都交给嵌入式操作系统来完成,而HMI应用软件则可以把主要工作集中到具体的设备状态显示和控制功能上。嵌入式图形应用程序开发框架在HMI产品设计中的使用使得HMI产品能够以图形的方式给用户提供操作接口,HMI实现设备状态显示和控制更加直观和灵活,丰富了HMI产品的功能,成为目前最主流的HMI产品类型。可视化、智能化、网络化是未来HMI产品发展的方向。本论文工作的主要内容是将ARM嵌入式处理器、嵌入式Linux操作系统、QT图形库等目前流行的嵌入式开发技术运用到一个实际的工业温控HMI产品中。通过具体的设计和实现过程,论证其技术转化成果的可行性。工业温控HMI产品的实现可分为3大部分:硬件平台的实现、操作系统移植和驱动开发、基于QT的应用程序开发。在硬件平台实现中使用了以ARM9为核心的S3C2440处理器,由于其具有丰富的外围接口设备,所以硬件平台的实现比较简单。操作系统采用了嵌入式Linux,首先设计一个能够引导Linux的Boot Loader,然后进行内核的剪裁和驱动的开发,主要完成了串口,LCD,网络,触摸屏等硬件驱动。最后实现一个基于Linux的可读写文件系统,为应用程序的运行做好准备。应用程序采用了QT/E的图形开发框架,首先在PC机上建立QT/E的交叉开发环境,并采用C++语言进行应用程序界面开发,最后根据一个基于串口的应用层协议,实现与设备控制器进行数据通信的功能。产品实现以后,将HMI和工业温控仪集成,并进行了产品的测试,验证了产品的功能和性能。论文中首先对工业温控HMI的产品需求进行分析,确定了HMI产品的功能性需求和非功能性需求。在HMI产品设计中确定了使用ARM/Linux/QT的技术方案,同时进行了HMI和工业温控仪控制部件之间通信协议的设计。在HMI产品的实现过程中本文主要讨论了操作系统的移植工作、LCD驱动的开发工作、QT应用程序的实现以及通信协议的实现工作。在系统实现的基础上对工业温控HMI进行了系统集成和测试。在本文的最后总结了本课题的工程实践意义,并对进一步的研究指明了方向。