无线通信方式的暖通空调控制接口开发与应用

论文摘要

随着生活水平的不断提高和科技的不断进步,智慧型,高密度的智能楼宇越来越多的出现在我们的生活中,而中央暖通空调系统是智能楼宇不可或缺的重要组成部分。传统的温控器是通过自身所带的继电器,采取有线连接的方式来控制暖通空调设备,当设备离温控器较远时,需要铺设较长的导线到设备来实现控制,从工时和材料成本的角度看,这都是一笔不小的花销。如果在温控器和暖通空调设备之间能够采用无线连接的控制方式,那将会节省这笔成本,而且不存在线路老化等问题。本文研究的重点就是开发这样一种无线硬件接口,实现这个功能。本文从硬件开发的流程对这一项目进行了描述。首先,简要地描述了一下MCU及其它相关器件的选型过程。其次,概括性地论述了无线控制接口的硬件核心——嵌入式微处理器MEGA324及MSP430,接着详细分析了这两种处理器的架构。在详细论述了处理器的基础上,完成了基于MENTOR开发平台的硬件设计:从硬件角度详细阐述了该设计所采用的各硬件模块的组成和功能,最终完成了硬件设计。最后,本文给出了基于上述开发平台的设计成果——暖通空调系统设备无线控制接口实物的基本描述。总之,本文从嵌入式系统的硬件设计以及应用出发,较全面地论述了嵌入式系统,掌握了嵌入式系统开发的核心技术,为更复杂的嵌入式应用开发奠定了坚实的基础。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 嵌入式系统概述
• 1.1.1 嵌入式应用的现状
• 1.1.2 嵌入式系统的特点分析
• 1.1.3 嵌入式系统的发展趋势
• 1.2 嵌入式系统的组成
• 1.2.1 嵌入式系统的硬件核心－嵌入式处理器概述
• 1.3 本文主要工作及章节安排
• 第二章 AVR 单片机简介
• 2.1 AVR 单片机概述
• 2.1.1 AVR 单片机的发展历史
• 2.1.2 AVR 单片机的主要特性
• 2.1.3 AVR 单片机家族
• 2.2 ATMega324 单片机
• 2.2.1 概述
• 2.2.2 AVR ATmega32 存储器
• 2.3 小结
• 第三章 MSP430 处理器
• 3.1 MSP430 的体系结构
• 3.1.1 功能框图
• 3.1.2 功能模块描述
• 3.2 小结
• 第四章 无线控制接口系统功能要求
• 4.1 系统功能要求
• 4.1.1 系统功能要求框图描述
• 4.1.2 无线通信要求
• 4.1.3 状态指示功能
• 4.1.4 继电器控制功能
• 4.1.5 回风温度检测功能
• 4.1.6 用户干预通信链接建立功能
• 4.2 电气性能要求
• 4.3 环境指标要求
• 4.4 小结
• 第五章 无线控制接口电路设计与实现
• 5.1 硬件电路设计
• 5.1.1 硬件电路框图
• 5.2 Mega324 微处理器电路
• 5.2.1 Mega324 单片机控制单元电路原理图
• 5.2.2 相关器件简介
• 5.2.3 管脚配置表
• 5.2.4 工作原理简述
• 5.3 MSP430 微处理器电路
• 5.3.1 电路原理图
• 5.3.2 管脚配置表
• 5.3.3 工作原理简述
• 5.4 射频通信处理电路
• 5.4.1 电路原理图
• 5.4.2 相关器件简介
• 5.4.3 工作原理简述
• 5.5 电源电路
• 5.5.1 电路原理图
• 5.5.2 相关器件简介
• 5.5.3 工作原理简述
• 5.5.4 整机功耗计算
• 5.6 低电压检测电路
• 5.6.1 电路原理图
• 5.6.2 相关器件简介
• 5.6.3 工作原理简述
• 5.7 继电器控制电路
• 5.7.1 电路原理图
• 5.7.2 相关器件简介
• 5.7.3 工作原理简述
• 5.8 过电流保护电路
• 5.8.1 电路原理图
• 5.8.2 工作原理简述
• 5.9 RS232 接口电路
• 5.9.1 电路原理图
• 5.9.2 相关器件简介
• 5.10 小结
• 第六章 仿真与温度分析
• 6.1 部分电路仿真简介
• 6.1.1 MC33063A 开关电源效率仿真
• 6.1.2 电源掉电后VCC 电源的持续时间仿真
• 6.1.3 18V 低电压检测电路检测值分布范围仿真
• 6.2 关键器件温度分析与测试
• 6.2.1 MC33063A
• 6.2.2 LM317
• 6.3 小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢