一种新型太阳能热水控制器的设计与实现

发布时间：2021-08-26 09:03

　　针对传统太阳能热水控制器交互性差、拓展性差等问题,利用Cortex-A9开发平台,结合Android系统的优势,研究并设计出了一种基于RS485总线结构的新型控制器,然后阐述了该控制器的硬件结构,完成了系统裁剪与驱动移植,并开发出基于Android系统的监控软件。该控制器具有功能丰富、交互界面友好、灵活、拓展性强的特点,实现了与服务器的远程数据传输。测试结果表明,该控制器运行稳定,可满足设计需求。 

【文章来源】：太阳能. 2020,(02)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

控制器系统硬件结构及其他设备框图

内核方面的裁剪借助基于文本菜单的配置工具Menuconfig，如图2所示。仅选择与本工程相关的驱动，最终生成“.config”文件。配置完成后，用交叉编译工具arm-2009q3编译，生成内核镜像。Android上层的裁剪主要是删除不必要的系统服务，以及修改系统启动时读取的配置文件“init.rc”，去除与本工程无关的服务。详细实现过程不再赘述。

Android系统是基于Linux内核的，通过裁剪保留了工程必须的内核驱动。但是对于RS485通信模块和报警模块这种非标准设备，Android系统上层未对其支持，因此，不仅要在Linux内核中添加驱动模块，还必须在Android系统上层添加对应的支持[6]。由于RS485通信模块与报警模块的驱动实现过程类似，这里只针对Android系统的RS485通信模块驱动程序进行架构分析[7]，如图3所示。太阳能热水控制器软件运行在Android系统的Dalvik虚拟机上，采用Java语言编写，可以看到，其实现与硬件无关。Linux内核中的RS485驱动仅提供少量的接口，具体是在Android系统提供的硬件抽象层实现，是以Linux共享库(*.so)的形式存在，采用C/C++语言编写。Dalvik虚拟机支持了Java语言的JNI(Java Native Interface)特性，使应用层Java代码通过虚拟机调用本地共享库，充当Java与C/C++之间的桥梁[8]。

【参考文献】：
期刊论文
[1]城镇住宅太阳能热水系统调研分析[J]. 徐尤锦,李峥嵘,黄俊鹏,陈讲运.  太阳能. 2019(01)
[2]太阳能热水工程数据采集系统的研制[J]. 许向东,黄国辉,姜周曙,叶晓平,李培远,游张平.  测控技术. 2017(03)
[3]中国太阳能热利用技术“十二五”进展与“十三五”展望[J]. 郑瑞澄,王敏,李博佳,张昕宇,何涛.  太阳能. 2016(05)
[4]软件测试方法的研究与应用[J]. 武昭宇,张月琴,阎华.  太原理工大学学报. 2016(03)
[5]居民生活热水需求与用能方式调查研究[J]. 王珊珊,郝斌,陈希琳,彭琛.  给水排水. 2015(11)
[6]Android系统非标准设备驱动程序设计[J]. 孟小华,黄宗轩.  微型机与应用. 2011(14)
[7]智能化太阳能热水器控制器设计[J]. 霍振宇,马永强,杨珠.  煤炭技术. 2011(07)

硕士论文
[1]基于物联网的太阳能热水器远程监控系统研究[D]. 李克强.齐鲁工业大学 2017



本文编号：3363953