论文部分内容阅读
节约能源与保护环境已成为世界可持续发展战略的重要内容。螺杆式热泵机组具有能效比高、安全可靠等优点，是一种极具应用前景的节能、环保型产品。螺杆式热泵机组可节约大量化石燃料的消耗，减少对生态环境的污染。控制器作为螺杆式热泵机组的核心，控制性能将直接影响机组整体性能的表现，因此对螺杆式热泵机组的推广与市场化运作具有重要的意义。研究工作的任务是研制基于ARM9内核的S3C2410A和嵌入式Windows CE 5.0操作系统的螺杆式热泵机组控制器。在分析螺杆式热泵机组工作原理的基础上，明确了机组的控制需求，给出了控制器的总体设计方案。控制器由基于STM32F103VC的数据采集控制单元和基于S3C2410A的人机交互单元两部分组成。详细论述了以STM32F103VC芯片为核心的数据采集控制单元的软硬设计。设计了多路温度采集、多路压力采集、开关量隔离输入输出和数据通讯等硬件电路模块并分析了其工作原理。采用模块化软件编程思想，对关键子程序的流程结构进行了分析。构建了人机交互单元的硬件平台，通过对Windows CE的BSP组成的研究给出了BootLoader和OAL的设计与实现，并对Windows CE操作系统进行了定制和移植。在EVC集成开发环境下，论述了人机交互单元界面的设计及功能，并重点阐述了动画显示、串口通信和数据库等模块的实现方法。完成了对控制器各单元的软硬件、整机性能和电磁兼容性测试。运行结果表明：控制器具有友好的人机操作界面、实时的数据显示和处理、完备的故障保护等功能，可确保螺杆式热泵机组安全、高效地运行，总体性能达到了设计要求。