大型公建节能型供热流量控制器软件系统的分析与设计

论文摘要

建筑系统中的供热、空调节能是建筑节能的重要部分,而可调节的供水流量是实现建筑节能降耗的重要手段。本设计针对现有公共建筑集中供热中存在流量不可调节的问题,研究设计一种能够依据天气情况对供热流量进行自动调节的控制器,使室内温度保持在一个舒适的范围内。本文在阐述系统总体方案的基础上,设计了流量控制器硬件,完成了部分软件模块的程序编写及测试。硬件设计中对系统元器件进行了选型及功能介绍,设计了温度检测电路、人机接口电路,Lonworks通信接口电路,控制信号输出和MSP430F149单片机及其外围电路,并且介绍了所使用的硬件平台,包括主控制芯片平台以及通讯模块平台。软件设计中介绍了系统各部分程序的流程,对软件系统进行了详细介绍,应用IAR公司的C430集成开发平台完成了系统主要功能模块的编程与调试。之后进行上位机软件的设计,最终实现了系统的软件测试。本次设计的软件部分设计包括了软件的需求分析,具体设计实现两个部分,通过对配套的硬件系统的阐述,阐明了软件系统主要需要完成的功能,对系统软件功能模块进行有效划分之后,分别完成了系统控制程序设计和网络监控初步设计以及温度节点设计等具体软件实现。本文设计的基于MSP430F149单片机的供热流量控制器对实现建筑采暖节能提供了可行、有效的解决方案,具有较好的现实意义和应用前景。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 供热控制的研究现状
• 1.3 主要工作及内容安排
• 1.4 论文组织结构
• 第二章 系统方案及结构介绍
• 2.1 研究的实现方案
• 2.1.1 系统结构概述
• 2.1.2 嵌入式系统概述
• 2.2 控制硬件单元介绍
• 2.3 DS18B20温度传感器概述
• 2.4 LCD1602液晶显示器
• 2.5 LONWORKS通讯总线
• 2.5.1 LONWORKS技术概述
• 2.5.2 神经元芯片电路
• 2.5.3 LONWORKS控制网络结构
• 2.5.4 LONWORKS网络组成
• 2.5.5 LONTALK通信协议
• 2.6 配套设备介绍
• 2.6.1 TP/FT-10F闪控模块
• 2.6.2 GIZMO 4集成板
• 2.6.3 EDB430开发板
• 2.6.4 SHORTSTACK技术
• 2.7 系统方案
• 2.8 本章小结
• 第三章 控制系统概述及软件需求的分析
• 3.1 系统概述
• 3.1.1 单片机控制单元
• 3.1.2 键盘单元
• 3.1.3 温度采样电路接口
• 3.1.4 显示电路接口
• 3.2 软件需求分析
• 3.2.1 系统功能性需求分析
• 3.2.2 系统性能需求分析
• 3.3 上位机软件分析
• 3.3.1 上位机软件设计目标
• 3.3.2 上位机软件系统构成
• 3.4 本章小结
• 第四章 软件系统的设计
• 4.1 软件系统设计的内容概述
• 4.2 系统主要功能模块划分及设计
• 4.2.1 温度节点模块设计
• 4.2.2 控制算法部分设计
• 4.2.3 网络监控初步设计
• 4.3 WORKBENCH软件
• 4.4 程序设计
• 4.4.1 主程序设计
• 4.4.2 温度采集程序设计
• 4.4.3 显示程序设计
• 4.4.4 数据传输部分程序设计
• 4.4.5 控制方式表
• 4.5 本章小结
• 第五章 系统测试及结论分析
• 5.1 硬件测试
• 5.1.1 硬件电路故障及解决方法
• 5.1.2 硬件调试方法
• 5.2 软件测试
• 5.2.1 软件电路故障及解决方法
• 5.2.2 软件测试方法
• 5.3 系统实现效果
• 5.4 本章小结
• 第6章 结束语
• 6.1 论文工作总结
• 6.2 存在的问题及展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录