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基于RTOS的太阳能热水控制系统设计

来源:    作者:     发布时间:2015-04-20 06:15:04     点击数:
差模电感

  主处理逻辑由7个任务构成其主体,一些函数的定义作为其补充。7个任务分别为:①初始化任务;②与串口通信任务(串口1接收从数据采集端发回的数据);③与串口2通信任务空心电感线圈(串口2负责与监控计算机交换数据);④⑤分别为对不同显示区域的控制任务;⑥对硬件中断的处理任务;⑦对传回数据的处理任务。

  各个任务具体实现的功能如下:

  ①初始化任务:初始化串行接口,并开始其余6个任务,最后删除自身。

  ②串口1通信任务:主处理逻辑每隔一定的时间就通过串口1向数据采集端发送查询帧查询数据,发送一定次数后仍未收到从端数据者,通过信号机制触发显示任务,显示与从端通信挫败的提示信息;若从端返回无误数据,则转入显示任务进行数据处理后显示。若经由CRC校验发现连续若干次从端传回数据有误,转入显示任务显示数据出错的提示信息。

  ③串口2一体电感通信任务:由于监视该系统运行的工作人员需要通过一些参数的变化来实时了解当前系统工作的情况,这些参数包括各个阀门的状态、水箱的水位、各个传感器当前的温度等,所以该系统中使用一个串口来向监控计算机提交数据。每隔一定时间监控计算机便发送查询帧,该查询帧分两,一类是查询阀门状态,另一类查询水位和温度电感器工作原理,主控端按其要求的数据种类填充该帧后回送。

  ④控制显示区任务1:LED显示屏分为上下两行,上面一行为区域1,下面一行塑封电感为区域2。区域1负责显示当前系统中水箱水位,大小水箱温度等参数,每屏显示参数中的一个,停留一段时间后显示下一个,如此循环反复,操作人员可在此查看系统中参数的具体值从而做出控制判断。

  ⑤控制显示区任务2:区域2显示的是系统运行中,当前各个阀门的工作状态。系统设置了以手动和自动两种方式操纵四个阀门,用有否提示音来进行区分。这个区域还负责显示各种提示信息或者出错信息,如果温度传感器或超声探头传回的数据有误,都在这里给出报错字样,并表明是哪部分出了问题,便于工作人员及时检修排队故障。

  ⑥硬件中断处理任务:在控制台的表面分布着14个按键用以操纵和控制系统,每按下一个键,系统该做出何种反应就由此任务掌管。由16位输入4位输出的编码器得到按键编码,在这里分十四种情况转入不同的程序段进行处理。

  ⑦对传回数据的处理任务:在与串口1的通信任务中,系统从串口1收到的数据如果是无误的,则进入此任务。该任务对系统中主要存在四种动作,即加水、加热、循环和回水,分别分为手动和自动两种工作状态,计算系统中实时改变的数据该如何影响和决定当前系统的动作。2.2 数据采集端功能模块图

  在数据采集端,温度的采集包括对屋顶集热器温度的采集,对恒温小水箱温度的采集,对大小箱温度的采集和对输水管网中某点温度的采集。数据采集逻辑间接控制循环阀门、回水阀门、加热阀门、加水阀门。数据采集端的功能模块图如图4所示(虚线部分表示对阀门的间接控制)。

共模电感器

  

数据采集端功能模块图

  3 通信帧格式

  主控制端所实时显示和进行处理的数据要靠数据采集端进行采集后发回,两者之间的通信通过RS485接口,采用定义帧结构的方式来实现。

  在程序中,我们靠对帧类型的区分和判断,共定义了七种代表不同含义的帧,分别是:①主控制端向数据采集端发送的数据查询帧;②数据采集端向主控制端回送的温度水位等数据帧;③监控计算机端向主控制端发送的查询阀门状态帧;④监控计算机向主控制端发送的查询温度水位等数据帧;⑤主控制端向监控计算机回送的阀门状态帧;⑥主控制端向监控计算机回送的数据帧;⑦监控计算机端设置参数告知主控制端帧。若某一帧是传送数据的帧,则data1~dada7的7个字节中依次填充大水箱水位、小水箱水温、大小箱水温、屋顶集热器中水温(3个采集点)和采集点处的水温。若某一帧作为传送当前阀门状态的帧,则用7个字节中的前4个来分别表示进水阀、回水阀、加热阀和循环阀是打开状态还是闭合状态。帧结构的格式如图5所示。1

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