楼宇控制器驱动程序开发及组态设计

论文摘要

楼宇控制系统不断发展,由基于单片机设计的DDC控制器、传感器和执行机构组成的楼宇自控系统已经广泛应用于现代楼宇建筑中。但是随着楼宇智能化和高效节能化的不断发展,现有DDC楼宇控制器硬件上处理能力不足,软件上单任务运行且扩展性差的缺点已经渐渐不能满足市场的要求。在这样的行业背景下,北京柏斯顿自控工程有限公司与北方工业大学联合开发了一款新型的嵌入式DDC楼宇控制器。楼宇控制器的设计基于32位工业级处理器AT91RM9200和Linux 2.6操作系统,本文搭建了楼宇控制器的软件开发环境,并编写了底层驱动及控制程序,设计了楼宇控制器的组态监控系统。编写了基于CAN通信的Modbus协议接口程序,实现了楼宇控制器与上位机PC组态王监控软件和EmsysIDE开发环境的无缝集成,能够高速、实时、多任务地完成测量控制及通信等复杂任务,大大提高了DDC控制器的智能化应用水平。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题研究的背景
• 1.2 课题研究的对象及内容
• 1.2.1 楼宇控制器硬件介绍
• 1.2.2 课题研究的主要内容
• 2 楼宇控制器Linux系统开发环境的搭建
• 2.1 控制器Linux开发环境中虚拟机的应用
• 2.1.1 虚拟机的安装与配置
• 2.1.2 VMWare Tools安装
• 2.2 开发环境中网络文件系统（NFS）的安装与配置
• 2.2.1 Linux虚拟机端NFS服务器的配置
• 2.2.2 楼宇控制器Linux系统NFS客户端的配置
• 2.3 开发环境中交叉编译工具arm-linux-gcc的安装
• 2.4 开发环境中其他工具的安装
• 2.4.1 mkfs.jffs2工具的安装与应用
• 2.4.2 bin-tools工具的安装与应用
• 2.5 本章小结
• 3 楼宇控制器驱动及控制程序设计
• 3.1 楼宇控制器Linux操作系统底层驱动开发概述
• 3.1.1 楼宇控制器Linux操作系统的移植
• 3.1.2 楼宇控制器Linux驱动程序开发流程
• 3.1.3 楼宇控制器Linux驱动程序的调试和加载方式
• 3.2 DI、DO驱动程序设计
• 3.2.1 编写DI、DO硬件接口函数
• operations结构体'>3.2.2 定义DI、DO驱动程序中的file_operations结构体
• 3.2.3 DI、DO驱动模块加载和卸载函数
• 3.3 AI、AO驱动设计
• 3.3.1 AI、AO硬件介绍
• 3.3.2 AI、AO模块驱动程序设计
• 3.3.3 测量结果及分析
• 3.4 ⅡC扩展模块驱动程序设计
• 3.4.1 ⅡC硬件初始化
• 3.4.2 定义ⅡC三类信号函数
• 3.4.3 编写ⅡC数据读写程序
• 3.5 CAN驱动及应用程序编写
• 3.5.1 编写CAN通信硬件接口函数
• 3.5.2 编写CAN通信驱动模块加载和卸载函数
• operations结构体'>3.5.3 定义CAN通信驱动程序中的file_operations结构体
• 3.5.4 编译加载驱动程序
• 3.6 本章小结
• 4 楼宇控制器应用程序编译环境及上位机监控功能的实现
• 4.1 控制器应用程序编译工具EmsysIDE
• 4.1.1 EmsysIDE功能介绍
• 4.1.2 楼宇控制器应用程序编译及下装
• 4.2 楼宇控制器组态王监控的实现
• 4.2.1 楼宇控制器组态王监控设计
• 4.2.2 楼宇控制器组态王监控实现
• 4.3 本章小结
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 下一步工作目标
• 参考文献
• 在学研究成果
• 致谢