基于嵌入式Linux太阳能集热管热性能检测装置的研究与设计

发布时间：2021-07-09 14:54

　　太阳能作为国家重点发展的行业,一直持续的稳定的发展着。近年来,随着传统能源的储备量逐渐的减少,人们对太阳能利用的要求越来越大,太阳能行业也随之得到了快速的发展。在众多的太阳能的利用方法中,太阳能作为热能源被利用的越来越广泛,尤其是太阳能热水器已成为众多家庭不可或缺的用品。真空集热管作为热水器的光热转换器件,其集热效率直接决定太阳能热水器质量的优劣。这样,就需要有一种针对太阳能集热管的热性能检测装置的出现,来解决判断这个问题。本文设计实现了基于嵌入式Linux太阳能集热管的热性能检测装置,硬件CPU采用了低功耗、高性能ARM芯片,外围扩展信号采集模块,能够很好的完成各参数的采集工作。操作系统则选用当前比较流行且功能比较完善嵌入式Linux系统,可以按照具体的需要进行裁剪和配置。在对太阳能集热管的热性能检测装置的工作原理和功能实现进行仔细的分析后,按照嵌入式操作系统的开发流程,确定硬件以及软件设计总体方案。确定设计的总体方案后,基于体系的特殊结构,对系统的硬件、软件进行详细设计。在硬件设计上,划分系统硬件总体结构,实现了信号检测模块、UART串口、以太网模块以及LCD液晶显示模块。为了使硬... 

【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 太阳能集热管的热性能检测标准的介绍
        1.2.1 空晒性能参数Y
        1.2.2 闷晒太阳辐照量H
        1.2.3 平均热损系数ULT
    1.3 课题研究的内容
    1.4 本文的创新点
第2章 装置总体方案的设计
    2.1 太阳能集热管的热性能检测装置的总体框架
    2.2 太阳能集热管的热性能检测装置的组成
        2.2.1 太阳能集热管的热性能检测装置的硬件结构
        2.2.2 太阳能集热管的热性能检测装置的软件系统
    2.3 太阳能集热管的热性能检测装置的设计与实现方法
        2.3.1 太阳能集热管的热性能检测装置硬件平台的设计
        2.3.2 太阳能集热管的热性能检测装置软件平台设计
    2.4 本章小结
第3章 装置硬件平台的设计
    3.1 太阳能集热管的热性能检测装置的硬件结构
    3.2 信号采集模块
        3.2.1 温度传感器PT1000电路的设计
        3.2.2 多路开关电路的设计
        3.2.3 AD7705电路的设计
        3.2.4 环境参数检测电路设计
    3.3 网络模块
    3.4 Flash存储模块
    3.5 USB接口模块
    3.6 LCD触摸屏模块
    3.7 UART接口模块
    3.9 本章小结
第4章 装置软件平台的搭建
    4.1 交叉编译环境的建立
        4.1.1 交叉编译的概念
        4.1.2 建立交叉开发环境
    4.2 引导程序Bootloader的移植
        4.2.1 Bootloader的概念
        4.2.2 U-Boot的启动过程
        4.2.3 U-Boot的移植
    4.3 Linux内核的移植
        4.3.1 Linux内核的介绍
        4.3.2 Linux内核的移植
    4.4 根文件系统的建立
        4.4.1 根文件系统的结构
        4.4.2 根文件系统的选择
        4.4.3 根文件系统构建
    4.5 嵌入式Web服务器Boa的移植
    4.6 本章小结
第5章 装置驱动程序设计与数据处理
    5.1 DS18b20驱动设计
        5.1.1 DS18b20的介绍
        5.1.2 DS18b20驱动的设计
    5.2 CD4051与AD7705驱动的设计
    5.3 S3C2440A/D驱动的设计
    5.4 数据处理
        5.4.1 环境温度的数据处理
        5.4.2 太阳辐照度和风速的数据处理
        5.4.3 温度传感器PT1 000的数据处理
    5.5 本章小结
第6章 远程监控功能的实现
    6.1 CGI的工作原理
    6.2 登陆界面的设计
        6.2.1 登陆界面与密码修改界面的设计
        6.2.2 登陆界面CGI程序的设计
        6.2.3 密码修改界面CGI程序的设计
    6.3 监控界面的设计
        6.3.1 监控界面的设计
        6.3.2 监控界面CGI程序的设计
    6.4 本章小结
第7章 Qt图形界面的设计
    7.1 Qt开发环境的建立
    7.2 Qt图形界面的设计
    7.3 Qt界面对空晒、闷晒和热损任务的控制和显示
        7.3.1 空晒任务函数kstask()的设计
        7.3.2 闷晒任务函数mstask()的设计
        7.3.3 热损任务函数rstask()的设计
    7.4 本章小结
第8章 实验与结论
    8.1 实验
    8.2 结论与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PT1000的高精度温度测量系统[J]. 方益喜,雷开卓,屈健康,刘奎,乔子椋,杨海波.  电子设计工程. 2010(10)
[2]一种制作YAFFS2嵌入式文件系统的方法[J]. 张凡,刘益成.  电脑开发与应用. 2010(09)
[3]嵌入式WEB服务器在单片机上的设计与实现[J]. 杨春来.  仪器仪表与分析监测. 2010(02)
[4]U-Boot在S3C2440上的分析与移植[J]. 师磊.  计算机系统应用. 2010(04)
[5]基于嵌入式LINUX的WEB监控系统设计[J]. 赵海峰,马厚勇,梁斌.  无线电工程. 2010(04)
[6]基于Qt的嵌入式GUI开发平台的搭建[J]. 彭均键,史步海,刘洋.  微型电脑应用. 2010(02)
[7]基于ARM9的Bootloader的分析及设计[J]. 王景存,高峰.  现代电子技术. 2010(02)
[8]基于S3C2410处理器的Linux移植[J]. 邓俊华,杜玉晓.  微型电脑应用. 2009(08)
[9]基于ARM的Linux移植分析与实现[J]. 杜文军,侯立刚,王艳梅.  辽宁石油化工大学学报. 2009(02)
[10]CGI在嵌入式WEB服务器中的应用和实现[J]. 李勇.  微计算机信息. 2008(30)



本文编号：3273957