隨著生活水平的提高,，人們對家居" title="家居">家居需求由面積需求變?yōu)槭孢m需求,。地板采暖采用輻射方式供暖，符合人體生理需求曲線,，如果控制系統(tǒng)選取得當(dāng),，不僅可以提高房間舒適度，更可以使系統(tǒng)運行費用降低許多,。如今一般是在典型位置安裝一個溫控裝置,，溫控裝置連接到壁掛爐,，溫控器根據(jù)室溫和溫度設(shè)定直接控制鍋爐運行，各房間不同回路由工作人員憑經(jīng)驗手動調(diào)節(jié)分水器球閥,，改變不同回路的流量,，從而達到調(diào)節(jié)各房間的室溫的效果。使用這種控制方法,，即使是有經(jīng)驗的工作人員,，也難以調(diào)節(jié)得十分準確，何況各家庭成員由于年齡不同,，所需舒適溫度不同,，需要經(jīng)常對室溫進行調(diào)節(jié),。
針對以上問題,，我們利用SST89E564RC" title="SST89E564RC">SST89E564RC單片機及新型測溫器件設(shè)計了多點溫控采暖控制系統(tǒng)，根據(jù)室內(nèi)各點溫度設(shè)定實時控制控制采暖系統(tǒng),，從而提高居室的舒適性以及采暖的經(jīng)濟性,。
1系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)
系統(tǒng)總體設(shè)計思想是以SST89E564RC單片機為控制核心，整個系統(tǒng)硬件部分包括溫度檢測部分,、控制執(zhí)行部分,、顯示及鍵盤系統(tǒng)及最小系統(tǒng)基本電路。系統(tǒng)利用單片機獲得溫度傳感器數(shù)據(jù)并與系統(tǒng)設(shè)計值進行比較,，根據(jù)比較結(jié)果分別控制執(zhí)行系統(tǒng),。溫度控制" title="溫度控制">溫度控制系統(tǒng)控制框圖如圖1所示。
圖1溫度控制系統(tǒng)控制框圖
2系統(tǒng)硬件設(shè)計
根據(jù)系統(tǒng)所需完成的功能,，設(shè)計系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示,。
圖2設(shè)計系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)
2．1控制核心
系統(tǒng)采用SST89E564RC單片機作為控制核心，進行溫度采集,、信息顯示及執(zhí)行機構(gòu)的控制,。SST89E564RC是美國SST公司推出的高可靠、小扇區(qū)結(jié)構(gòu)的FLASH單片機,，內(nèi)部嵌入72KB的Super-FLASH,，1KB的RAM，通過對其RAM做進一步擴展,，可滿足嵌入系統(tǒng)操作系統(tǒng)的運行條件,。
2．2溫度傳感器
溫度傳感器采用DALLAS半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器DSl8820。該傳感器支持“一線總線”接口,，可方便地進行多點溫度測量,，還可以程序設(shè)定9～12位的分辨率，最高精度為±0．0625℃,，分辨率設(shè)定及用戶設(shè)定的報警溫度存儲在E2PROM中,，掉電后依然保存,。該產(chǎn)品支持3～5．5V的電壓范圍，因其體積小使系統(tǒng)設(shè)計更靈活,、方便,。DSl8820的管腳排列如圖3所示，其中DQ為數(shù)字信號輸入／輸出端,；GND為電源地,；VDD為外接供電電源輸人端。
圖3DSl8820
DSl8820內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由4部分組成：64位光刻ROM,、溫度傳感器,、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器,。
光刻ROM中的64位序列號是出廠前被光刻好的,，它可以看作是該DSl8820的地址序列碼。光刻ROM的作用是使每一個DSl8820都各不相同,，這樣就可以實現(xiàn)1根總線上掛接多個DSl8820的目的,。
DSl8820溫度傳感器的內(nèi)部存儲器包括9B高速暫存RAM和1B非易失性的可電擦除的E2PROM，后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器TH,，TL和結(jié)構(gòu)寄存器,，該字節(jié)第7位(TM)為0，低5位一直都是1,，第6,，5位(R1，R0)用來設(shè)置分辨率,，如表1所示,。
表1DSl8820溫度測量分辨率表
根據(jù)DSl8820的通信協(xié)議，主機控制DSl8820完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過3個步驟：每一次讀寫之前都要對其進行復(fù)位,，復(fù)位成功后發(fā)送1條ROM指令,，最后發(fā)送RAM指令，這樣才能對DSl8820進行預(yù)定的操作,。復(fù)位要求主CPU將數(shù)據(jù)線下拉500μs,，然后釋放，DSl8820收到信號后等待16～60μs左右,，后發(fā)出60～240μs的存在低脈沖,，主CPU收到此信號表示復(fù)位成功。由于DSl8820采用的是單線進行控制與讀取數(shù)據(jù),，因此對操作的時序要求非常嚴格,，否則由于時序不匹配，將無法完成對器件的正確操作,。
2．3控制執(zhí)行那分
(1)壁掛爐燃燒系統(tǒng)控制,?？刂齐娐凡捎昧嗣}沖繼電器器件作為整個系統(tǒng)的總控部分，當(dāng)所有居室溫度均達到設(shè)定值時,，停止壁掛爐的工作,。該繼電器的特點是：當(dāng)線圈收到一個脈沖信號后，線圈通電,，電磁鐵吸合,，帶動觸頭閉合接通需要控制的電路，當(dāng)下一個信號到來后,，電磁鐵吸合,，觸頭斷開，切斷被控制的電源,，因此其具有自鎖和信號遙控功能,。由于磁鐵的作用，控制脈沖消失后滑片位置不發(fā)生變化,，保持穩(wěn)定狀態(tài),，所以該器件具有功耗小,、具有記憶功能,。
(2)居室溫度控制。各居室溫度控制在燃燒控制系統(tǒng)工作前提下,，根據(jù)各居室溫度測量返回值,，采用上海歐凱電磁閥制造有限公司生產(chǎn)的OK6515自保持脈沖電磁閥控制各回路的通斷。脈沖電磁閥采用脈沖和永磁技術(shù),，只需通過控制器切換脈沖的電極觸點來改變電磁閥的開關(guān)狀態(tài),，當(dāng)控制器發(fā)出電脈沖時，驅(qū)動閥芯克服永磁力產(chǎn)生上下移,，使閥瓣到位后在永磁作用下處于自保持狀態(tài),。
2．4圖形液晶顯示模塊
為了能夠提供形象直觀的用戶顯示界面，系統(tǒng)采用圖形液晶顯示模塊LCDl2864,，其具有8位標(biāo)準數(shù)據(jù)總線,、6條控制線及電源線，可與CPU直接接口,，顯示各種字符及圖形,。考慮到系統(tǒng)中漢字的使用量少,，因此選用不帶漢字庫的LCD,。對于使用的漢字分別提取其字模并以二進制形式保存于內(nèi)部FLASHROM中。
3系統(tǒng)軟件設(shè)計
系統(tǒng)軟件設(shè)計主要依據(jù)系統(tǒng)程序流程以及DSl8820的時序要求進行代碼編寫,。為了降低開發(fā)難度,，提高開發(fā)效率,，系統(tǒng)開發(fā)中引入了μC／OS一Ⅱ嵌入式操作系統(tǒng)并移植了LCD顯示驅(qū)動。另一方面,，為了確保對DSl8820操作時序的精確性,，對DSl8820進行初始化和讀寫代碼仍采用匯編語言。
3．1系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)所需數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括各測溫元件的序列號表,，漢字字模存儲,、系統(tǒng)運行時間表存儲、各溫控點的設(shè)定值及測量值,、系統(tǒng)時間的存放及一些臨時數(shù)據(jù)存儲,。
為了區(qū)別多個溫度傳感器，在系統(tǒng)初始化時讀入傳感器中的64位序列號,，并將其存入程序存儲空間,，以便程序運行期間進行比對，共需64B,。漢字字模采用16×16字庫進行提取,，其中每個漢字需32B，約15個字,，為了方便程序功能的升級改進,，在程序存儲空間中按20個字進行空間分配，需要存儲空間640B,。系統(tǒng)運行時間表的設(shè)計以小時為設(shè)置單位,，需要保存24個值；為了減少時間比較過程中的數(shù)據(jù)計算量以及方便編程,，對每個值采用一個字節(jié)存儲,，這里共需24B存儲空間，這里仍然使用程序存儲空間進行存儲,，以便在系統(tǒng)掉電時設(shè)定值不會丟失,。
3．2系統(tǒng)程序設(shè)計
系統(tǒng)程序設(shè)計主要使用KeilC5l進行編寫，但由于對DSl8820器件的讀寫時序要求比較嚴格,，故采用匯編代碼,，其中溫度讀取子程序主要代碼如下：
4結(jié)語
微型計算機在智能化電器發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用，而單片機經(jīng)濟實用,、開發(fā)簡便,，因而在工業(yè)控制、家電智能化等領(lǐng)域占據(jù)了廣泛的市場,。這里針對目前溫度控制器現(xiàn)狀設(shè)計了一種新方案,，利用單片機及新型測溫器件設(shè)計了一種多點溫控采暖控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠同時測量多點溫度，并根據(jù)溫度設(shè)定實時控制各回路通斷及壁掛爐的燃燒與停止,，從而進一步提高居室的舒適性以及采暖系統(tǒng)的經(jīng)濟性,。