基于RTOS的太陽(yáng)能熱水控制系統設計

　　在數據采集端，溫度的采集包括對屋頂集熱器溫度的采集，對恒溫小水箱溫度的采集，對大小箱溫度的采集和對輸水管網(wǎng)中某點(diǎn)溫度的采集。數據采集邏輯間接控制循環(huán)閥門(mén)、回水閥門(mén)、加熱閥門(mén)、加水閥門(mén)。數據采集端的功能模塊圖如圖4所示(虛線(xiàn)部分表示對閥門(mén)的間接控制)。

　　3 通信幀格式

　　主控制端所實(shí)時(shí)顯示和進(jìn)行處理的數據要靠數據采集端進(jìn)行采集后發(fā)回，兩者之間的通信通過(guò)RS485接口，采用定義幀結構的方式來(lái)實(shí)現。

　　在程序中，我們靠對幀類(lèi)型的區分和判斷，共定義了七種代表不同含義的幀，分別是：①主控制端向數據采集端發(fā)送的數據查詢(xún)幀;②數據采集端向主控制端回送的溫度水位等數據幀;③監控計算機端向主控制端發(fā)送的查詢(xún)閥門(mén)狀態(tài)幀;④監控計算機向主控制端發(fā)送的查詢(xún)溫度水位等數據幀;⑤主控制端向監控計算機回送的閥門(mén)狀態(tài)幀;⑥主控制端向監控計算機回送的數據幀;⑦監控計算機端設置參數告知主控制端幀。若某一幀是傳送數據的幀，則data1～dada7的7個(gè)字節中依次填充大水箱水位、小水箱水溫、大小箱水溫、屋頂集熱器中水溫(3個(gè)采集點(diǎn))和采集點(diǎn)處的水溫。若某一幀作為傳送當前閥門(mén)狀態(tài)的幀，則用7個(gè)字節中的前4個(gè)來(lái)分別表示進(jìn)水閥、回水閥、加熱閥和循環(huán)閥是打開(kāi)狀態(tài)還是閉合狀態(tài)。幀結構的格式如圖5所示。

　　除此之外，還可以按照設計的需要自行增加幀的類(lèi)型，以實(shí)現更為復雜的通信。

　　4 系統外存儲器EEPROM

　　由于控制中經(jīng)常會(huì )涉及到參數的更改，為了使掉電后不影響系統的運行，即需要參數能夠重現，系統采用帶有I2C總線(xiàn)接口的EEPROM 2402芯片實(shí)現數據的存儲和讀取。讀和寫(xiě)分別調用的兩個(gè)函數如下：

　　unsigned char eepromread(unsigned char beginbyte){

　　unsigned char data result;

　　unsigned char i;

　　EA=0;

　　i=RW24XX(result,1,beginbyte,READ_OP,M2402);

　　EA=1;

　　return(result);

　　}

　　/******************************************************

　　unsigned char i;

　　EA=0;

　　i=RW24XX(datum,beginbyte,WRITE_OP,M2402);

　　EA=1;

　　}

　　可以看出，函數RW24XX是對EEPROM外存儲芯片操作的主體函數，這里給出該函數中包含參數的定義：

　　bit RW24XX(unsigned char *DataBuff,unsigned char ByteQuantity,unsigned int Address,unsigned char ControlByte,enum eepromtype EepromType)

　　其中，DataBuff為讀寫(xiě)數據輸入輸出緩沖區的首地址，ByteQuantity為要讀寫(xiě)數據的字節數，Address為EEPROM芯片的片內地址，ControlByte是EEPROM的控制字節，具體形式為(1)(0)(1)(0)(A2)(A1)(A0)(R/W)，其中R/W=1，表示讀操作，R/W=0為寫(xiě)操作，A2、A1、A0為EEPROM的頁(yè)選或片選地址;EepromType為枚舉變量，需為M2401～M24256中的一種，分別對應24C01～24C256，本系統中為M2402;函數返回值為一個(gè)位變量，若返回1表示此次操作失效，0表示操作成功;ERRORCOUNT為允許最大次數，若出現ERRORCOUNT次操作失效后，則函數中止操作，并返回1。

　　在該函數中，調用的若干I2C總線(xiàn)函數如下：

　　void IICStart(void);

　　void IICStop(void);

　　bit IICRecAck(void);

　　void IICNoAck(void);

　　void IICAck(void);

　　unsigned char IICReceiveByte(void);

　　void IICSendByte(unsigned char sendbyte);

　　結語(yǔ)

　　本系統結構簡(jiǎn)單，操作方便，擁有手動(dòng)和自動(dòng)兩種控制模式，具有一定的智能性;既可現場(chǎng)控制，又可遠程控制;能根據現場(chǎng)狀況，合理地調節控制狀態(tài)。便于模塊化處理，使程序的可讀性、可維護性和可移植性都得到進(jìn)一步提高。