氣源熱泵熱水機組控制器設計

2．5 LCD顯示模塊
LCD顯示模塊是線(xiàn)控面板的主要組成部分，負責顯示機組狀態(tài)信息以及與用戶(hù)的交互。為了使界面更加直觀(guān)友好，設計中選用信利圖形點(diǎn)陣式液晶模塊，型號為CMS-PG1777DBSW-W。它是屬于STN類(lèi)型LCD，點(diǎn)陣數320×240，占空比1／240，集成32 KB顯示SRAM，內置生成LCD驅動(dòng)電壓的偏置電路，采用透射式LED背光照明，對比度可調，工作溫度范圍-20～+70℃，集成液晶顯示控制器RA8835P3N?？梢苑浅７奖愕赝ㄟ^(guò)8位數據總線(xiàn)與單片機接口。液晶模塊CMS-PG1777DBSW-W與單片機ATmega16的接口電路如圖5所示。
線(xiàn)控面板通過(guò)調節2個(gè)阻值為0～10 kΩ的電位器來(lái)改變液晶屏的背光亮度和對比度。液晶模塊與AT-mega16單片機相連接的信號有8條數據線(xiàn)、讀寫(xiě)信號RD和WD、片選信號CSE和A0、復位信號RST。其中，數據線(xiàn)與單片機的PC端口相連接，讀寫(xiě)控制信號和其他信號與PA端口相連。

3 控制器軟件系統的設計
3．1 軟件的總體結構
系統軟件包括控制器主板軟件和線(xiàn)控面板軟件，兩者之間的數據傳輸通過(guò)RS 485總線(xiàn)完成?？刂破髦靼遘浖饕撠煖囟扰c開(kāi)關(guān)量信號采集，設備控制以及故障檢測與保護。為了提高軟件的可讀性和可維護性，采用模塊化的設計思想將程序劃分為以下幾部分：主程序、中斷例程、控制策略子程序、信號采集子程序、時(shí)鐘子程序、RS 485通信子程序等。其中，控制策略子程序是系統軟件設計的主體部分，包括水箱電加熱、風(fēng)機、壓縮機、補水電磁閥等設備或實(shí)現元件的運行規則，壓縮機是控制熱泵制熱循環(huán)的關(guān)鍵設備，故壓縮機的控制策略將在隨后展開(kāi)敘述?？傮w而言，控制決策由當前機組工況(包括溫度和相關(guān)設備狀態(tài))以及設定的運行方式?jīng)Q定。
在故障保護方面。將所有可能的故障列出清單，并對其進(jìn)行編碼，實(shí)現所有故障與其代碼的一一對應關(guān)系，便于程序的處理，提高效率。線(xiàn)控面板軟件主要負責界面顯示(溫度顯示、機組狀態(tài)指示和故障指示)，故障報警和主板參數設置。
3．2 軟件的工作流程
在主模塊控制器上電之后，先執行RAM初始化、集成外設初始化工作。接著(zhù)監聽(tīng)RS 485總線(xiàn)命令，當接收到開(kāi)機命令時(shí)，依次打開(kāi)水泵、風(fēng)機、壓縮機，啟動(dòng)熱泵熱水器機組。在開(kāi)機情況下，如果有設置命令，則更改系統參數。接著(zhù)調用顯示更新子程序，通過(guò)RS 485總線(xiàn)發(fā)送當前功能模式、時(shí)間、補水方式、水箱溫度等信息。然后對采集的模擬信號進(jìn)行處理，轉換為溫度值。最后進(jìn)入主體程序，控制策略子程序。溫度和開(kāi)關(guān)量采集子程序采用中斷模式，采用定時(shí)器產(chǎn)生100 ms周期中斷，實(shí)時(shí)時(shí)鐘也在中斷例程中實(shí)現，其工作流程如圖6所示。