太阳能作为可再生能源,有着取之不尽和清洁环保的特点。目前,太阳能发电和太阳能热利用是国内太阳能利用的主要方式,其中太阳能热利用在我国市场占主导地位。由于太阳能的间隙性和不稳定性,太阳能热利用工程中需利用控制器保持稳定运行。现阶段实际工程中控制器受到广泛研究,但总体而言,现有控制器的通用性,交互性和软件耦合性尚需进一步提高。以常用的太阳能热水工程为应用对象,对工程结构进行分析,归纳出控制器的需求,基于ARM与Android系统研发了多功能控制器,针对上述问题,开展的主要研究内容如下:(1)以太阳能-热泵单水箱为例,归纳出太阳能热利用工程结构复杂、形式多样化的特点,并从控制器的需求出发,确定控制器硬件上采用RS485总线的设计方案,解决工程通用性的问题;软件上基于Android系统的设计方案,解决交互性与软件耦合性的问题。(2)对ARM主控核心板的外围必要电路、显示模块、RS485/网络通信模块、报警模块、电源模块、PCB布局和电路布线等进行了优化设计,强化了关键模块的抗干扰保护设计,以满足控制器硬件在复杂工作环境下的可靠性要求。(3)将监控软件的运行平台移植至控制器硬件上。对于以太网等标准硬件,进行Android系统源码裁剪,保留硬件驱动;对于RS485等非标准硬件,Android源码中无对应驱动,则分别设计内核层、硬件抽象层和Java本地接口驱动。(4)采用模块化编程方式,对控制器监控软件的本地通信、远程通信、数据存储、交互功能进行设计,使其满足功能通用性要求。各模块的单元测试和系统集成测试表明,控制器的功能和性能达到的预定的设计要求。系统的电磁抗扰度测试表明,控制器能够在复杂工作环境下可靠地运行。