基于ARM的嵌入式机房空调远程控制系统设计

发布时间：2017-10-03 06:05

  本文关键词：基于ARM的嵌入式机房空调远程控制系统设计

  更多相关文章： 空调 嵌入式 远程控制 SPWM调频 遗传优化 模糊算法

【摘要】：当今数字信息技术和网络技术高速发展,嵌入式系统已经广泛地渗透到科学研究、工程设计、军事技术、各类产业和商业文化艺术以及人们的日常生活等方方面面,并发挥着巨大的作用。信息时代为嵌入式产品获得了巨大的发展契机,为嵌入式市场展现了美好的前景,所以在嵌入式技术方面做进一步深入研究具有十分重大的意义。本文基于嵌入式系统技术和物联网技术,设计了一套远程控制系统,能够对机房温湿度状况进行实时监测,并通过用户终端对机房空调的运行状态实施远程控制,从而达到调节机房温湿度的目的。系统分为上位机和下位机两部分。下位机采用嵌入式ARM控制器,系统功耗低、方便实用,不仅能对机房空调运行状况进行控制,还将信息数据发送到上位机。上位机包括用户手机和用户PC机,通过应用软件完成对下位机系统的控制。整个系统通过以太网、WiFi、4G网络进行数据的传输,实现系统网络化。嵌入式系统硬件包括系统处理器模块、外部控制模块、网络通信模块、显示器模块和蓝牙温湿度传感器。系统处理器采用Exynos 4412芯片；外部控制模块实现对空调一些基本控制；网络模块实现系统网络化；显示器模块完成人机交互；蓝牙温湿度传感器采用CC2541作为控制芯片外接传感器,实现的房间温湿度测量与数据传输。软件方面ARM控制器采用基于Linux的安卓系统、CC2541固件基于TI的BLE协议栈开发的,PC机APP采用VS和SQL开发,手机APP安卓开发。本系统对机房温度控制采用基于遗传优化的模糊算法,当温湿度传感器采集到机房温度后与用户设定值之间存在差异时,通过处理器完成算法运算,并用SPWM调频技术完成对空调频率调节,从而使机房温度达到用户所需要值。通过仿真软件进行仿真,结果表明该算法能够实现对机房温度的精确控制。
【关键词】：空调 嵌入式 远程控制 SPWM调频 遗传优化 模糊算法
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB657.2
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 绪论7-11
• 1.1 传统机房空调控制7
• 1.2 嵌入式系统的发展7-8
• 1.3 网络技术的发展与物联网技术8-9
• 1.4 论文的主要工作9-11
• 2 总体结构设计11-19
• 2.1 应用需求分析11-12
• 2.2 系统硬件与软件设计12
• 2.3 变频电路设计12-17
• 2.3.1 SPWM法13-15
• 2.3.2 Exynos 4412 PWM接口特性15-17
• 2.4 系统运行与测试17
• 2.5 小结17-19
• 3 控制系统硬件设计19-35
• 3.1 处理器模块设计20-25
• 3.1.1 处理器分类与选择20-23
• 3.1.2 存储器23-24
• 3.1.3 电源管理模块24-25
• 3.2 外部控制电路设计25-27
• 3.2.1 加湿器控制电路25-26
• 3.2.2 风机控制电路26
• 3.2.3 蜂鸣器设计26-27
• 3.3 网络传输模块设计27-29
• 3.3.1 Wi-Fi模块实现27-28
• 3.3.2 以太网技术实现28-29
• 3.3.3 无线广域网设计29
• 3.4 显示器模块设计29-31
• 3.5 蓝牙温湿度传感器设计31-33
• 3.6 本章小结33-35
• 4 控制系统软件设计35-59
• 4.1 Linux设备驱动编译35-50
• 4.1.1 Linux设备驱动35-38
• 4.1.2 LCD设备驱动38-39
• 4.1.3 网络设备39-42
• 4.1.4 USB设备驱动42-44
• 4.1.5 Linux终端设备驱动44-47
• 4.1.6 Flash设备驱动47-49
• 4.1.7 I~2C总线驱动49-50
• 4.2 蓝牙温湿度传感器固件编译50-55
• 4.3 PC远程控制软件界面设计55-58
• 4.4 本章小结58-59
• 5 温度控制算法实现59-70
• 5.1 模糊控制系59-60
• 5.2 遗传算法优化模糊控制系统设计60-61
• 5.3 遗传算法优化模糊控制算法实现61-64
• 5.4 MATLAB系统仿真64-69
• 5.5 小结69-70
• 6 系统运行与测试70-77
• 6.1 嵌入式系统烧写与系统运行测试70-72
• 6.2 CC2541固件烧写与数据传输测试72-75
• 6.3 SPWM变频实验75-76
• 6.4 本章小结76-77
• 7 总结与展望77-78
• 7.1 全文总结77
• 7.2 工作展望77-78
• 致谢78-79
• 参考文献79-81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 余明杨;朱峰;;基于ARM7的中央空调网络集中控制器的研究[J];计算机系统应用;2007年07期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 李军涛;基于遗传算法模糊智能变频空调机理的研究[D];苏州大学;2003年

2 朱峰;嵌入式技术在中央空调集中控制系统中的应用研究[D];中南大学;2007年

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本文编号：963539