电子产品世界

　　在数据采集端，温度的采集包括对屋顶集热器温度的采集，对恒温小水箱温度的采集，对大小箱温度的采集和对输水管网中某点温度的采集。数据采集逻辑间接控制循环阀门、回水阀门、加热阀门、加水阀门。数据采集端的功能模块图如图4所示(虚线部分表示对阀门的间接控制)。

　　3 通信帧格式

　　主控制端所实时显示和进行处理的数据要靠数据采集端进行采集后发回，两者之间的通信通过RS485接口，采用定义帧结构的方式来实现。

　　在程序中，我们靠对帧类型的区分和判断，共定义了七种代表不同含义的帧，分别是：①主控制端向数据采集端发送的数据查询帧;②数据采集端向主控制端回送的温度水位等数据帧;③监控计算机端向主控制端发送的查询阀门状态帧;④监控计算机向主控制端发送的查询温度水位等数据帧;⑤主控制端向监控计算机回送的阀门状态帧;⑥主控制端向监控计算机回送的数据帧;⑦监控计算机端设置参数告知主控制端帧。若某一帧是传送数据的帧，则data1～dada7的7个字节中依次填充大水箱水位、小水箱水温、大小箱水温、屋顶集热器中水温(3个采集点)和采集点处的水温。若某一帧作为传送当前阀门状态的帧，则用7个字节中的前4个来分别表示进水阀、回水阀、加热阀和循环阀是打开状态还是闭合状态。帧结构的格式如图5所示。

　　除此之外，还可以按照设计的需要自行增加帧的类型，以实现更为复杂的通信。

　　4 系统外存储器EEPROM

　　由于控制中经常会涉及到参数的更改，为了使掉电后不影响系统的运行，即需要参数能够重现，系统采用带有I2C总线接口的EEPROM 2402芯片实现数据的存储和读取。读和写分别调用的两个函数如下：

　　unsigned char eepromread(unsigned char beginbyte){

　　unsigned char data result;

　　unsigned char i;

　　EA=0;

　　i=RW24XX(result,1,beginbyte,READ_OP,M2402);

　　EA=1;

　　return(result);

　　}

　　/******************************************************

　　unsigned char i;

　　EA=0;

　　i=RW24XX(datum,beginbyte,WRITE_OP,M2402);

　　EA=1;

　　}

　　可以看出，函数RW24XX是对EEPROM外存储芯片操作的主体函数，这里给出该函数中包含参数的定义：

　　bit RW24XX(unsigned char *DataBuff,unsigned char ByteQuantity,unsigned int Address,unsigned char ControlByte,enum eepromtype EepromType)

　　其中，DataBuff为读写数据输入输出缓冲区的首地址，ByteQuantity为要读写数据的字节数，Address为EEPROM芯片的片内地址，ControlByte是EEPROM的控制字节，具体形式为(1)(0)(1)(0)(A2)(A1)(A0)(R/W)，其中R/W=1，表示读操作，R/W=0为写操作，A2、A1、A0为EEPROM的页选或片选地址;EepromType为枚举变量，需为M2401～M24256中的一种，分别对应24C01～24C256，本系统中为M2402;函数返回值为一个位变量，若返回1表示此次操作失效，0表示操作成功;ERRORCOUNT为允许最大次数，若出现ERRORCOUNT次操作失效后，则函数中止操作，并返回1。

　　在该函数中，调用的若干I2C总线函数如下：

　　void IICStart(void);

　　void IICStop(void);

　　bit IICRecAck(void);

　　void IICNoAck(void);

　　void IICAck(void);

　　unsigned char IICReceiveByte(void);

　　void IICSendByte(unsigned char sendbyte);

　　结语

　　本系统结构简单，操作方便，拥有手动和自动两种控制模式，具有一定的智能性;既可现场控制，又可远程控制;能根据现场状况，合理地调节控制状态。便于模块化处理，使程序的可读性、可维护性和可移植性都得到进一步提高。

关键词： 控制系统 设计 热水 太阳能 RTOS 基于