基于无线通信技术的热泵供热控制系统的研究

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1、基于无线通信技术的热泵供热控制系统的研究　　一、引言　　供热是建筑建设中的重要工作内容，只有实现供热的稳定性，才能够对建筑居民的居住要求进行实现。在传统建筑的供热方式中，其仅仅是对整个建筑进行供热，不仅不能够单独实现单独的房间温度控制，且不能够实现温度的及时调整。而随着近年来我国科学技术的发展，对该类问题的解决提供了可能。通过无线技术的应用，则能够以无线控制的方式对热泵供热实现控制，在根据人们意愿对温度进行控制的同时对人们的居住需求进行满足。　　二、无线网络控制系统设计　　系统结构　　在该无线控制系统

2、中，其可以分为两个模块：无线集控器以及温控器模块。其中，无线温控器同无线网络终端节点设备相对应，通过温度传感器的应用对室内温度进行检查，在做好设定值温度的相关运算之后，通过无线传输模块的应用对信息进行传输，使其能够发送到系统的控制模块当中。而当控制模块对相关的信息完成接收之后，则会向外围设备对控制指令进行发挥，以此对室内温度的控制功能进行实现。无线集控器方面，则同网络的协调器节点相对应，在实际应用中，无线路由设备将对室内温度信息进行发出，这部分信息在通过RS232传输到计算机之后由其对相关数据实现处理

3、。同时，在计算机以及电控板模块间，也通过串口的方式进行连接，在对PC发出命令进行接收的同时对热泵机组的运行进行控制。　　硬件设计　　硬件设计方面，无线集控器以及温控器分部隶属于不同的功能设计，对此，各自在硬件设计基础上面也具有较大的不同。节点设计方面，主要由无线通信、电源模块、微控制器以及数据采集等模块组成。在该系统中，无线节点可以说是非常重要的一项内容，其运行的稳定与否将直接对网络的可靠运行产生影响，对此，就需要保证其能够具有可靠、简单的特征。在本系统中，对Atemga128L芯片进行了应用，能够在

4、对相关数据进行存储、处理的同时做好数据的发送。射频方面，使用的为CC2420芯片，对系统的网络通信功能进行实现，即对于数据的收发以及采集。电源模块的功能则是对模块能量进行提供与管理，保证能源应用的最大化。　　软件设计　　在该系统中，其主程序可以分为三个部分，即不同节点类型的配置以及应用源文件、协议栈源程序以及其他文件类型。源文件方面：第一，，为系统定时器中断以及时间设定功能；第二，，即协议栈对应用层所提供的接口类型文件，是该程序中的协议栈源文件；第三，，为系统APS层的协议源文件。应用源文件方面：第一

5、，、，为系统不同类型节点的应用源文件；第二，myZigBee，为节点能量、简单、网络模式以及定义节点描述符的值；第三，，其中对节点的基本信息常量进行了定义，如节点类型、节点地址以及其波特率等。其他源文件方面：第一，，编译器相关定义；第二，，串行接口代码；第三，，部分类型以及常量定义。　　在该系统实际设计中，在对不同ZigBee节点进行开发时，都严格对以下步骤进行了遵循：第一，对需要应用的配置文件进行确定；第二，对应用端口结构进行确定；第三，对应用工程目录进行建立，将同本工程具有联系的协议栈文件放入到该

6、目录当中；第四，对基于设备设置、端口类型以及设备类型的文件进行创建；第五，对主程序进行编写。在该环节中，首先对协议栈、硬件以及其他变量进行初始化，之后，使全局在终端的情况下进入到无限循环当中，对ZigBeeTasks子程序进行执行，根据执行过程对原语状态进行改变，并在进入到不同协议栈层级中对相应的操作进行执行。　　三、热泵机组设计　　机组控制过程　　对于热泵技术来说，其基于逆卡诺循环处理，可以说是一种能量提升装置，能够以此使热量从较低的温度对较高温度的物体进行传递，即在从周围环境对热量进行吸取后向对象

7、进行传递。在该研究中，通过空气源热的方式对供暖进行实现，对于该热水器设备来说，在卡诺循环原理的基础上通过压缩机对做功进行实现，使热媒因此产生气-液-气的物理相变，并在该种循环的过程中对放热以及吸热进行实现，在对空气中存在的热能进行吸取的同时使冷水逐步升温。　　机组采集系统设计　　1.硬件设计　　在本研究的采集系统中，将AD7793作为ADC模块，具有着低噪音以及低功耗的特点，能够较为完整的实现前段模拟，其中，具有一个低噪音特征的AD，具有3个差分模拟，并通过低噪音仪表放大器的继承能够对信号的直接输入进

8、行实现，非常适合应用在高精度测量工作当中。同时，其内部具有着低漂移、低噪声的基准电压源，且能够对外部差分基准电压进行采用，其他特性方面，则具有着熔点电流、可编程激励电流等。AD7793在运行中，能够对外部时钟以及内部时钟工作进行应用，且能够通过软件编程联盟的方式对输出数据进行设置，即在至460Hz间调整。同时，其能够对电压进行提供，以此对相关数据传输的可靠以及精确性进行了保证，同时，该系统以两片模拟开关的应用对信号采集的多通道进行了实现，并对采集通道进行