基于无线数据通讯的智能保暖裤温度控制系统的设计与研究

摘要

康健保暖裤是专门为下肢肢残人士设计的一款功能性服装,采用主动供热方式实现加热和保暖功能。完成主动加热功能的温度控制系统是本文研究的对象,目前该温度控制系统完成了Ⅰ型机的研制,已经投入实验运行。Ⅱ型机的总体设计方案、电路图设计和软件方案设计已经基本完成。本文第三章关于无线数据收发的实现是为Ⅱ型机的无线通信所做的前期研究。
　　 无线数据通讯方面,在对无线数据发送芯片工作模式和发送协议分析的基础上,通过配置使芯片工作在PTX和PRX模式,在点对点单项通信的基础上设计了RX←→TX模式的双向通信。
　　 根据项目要求,为了使系统能够快速响应并达到相应的控制精度,本文采用的是开关温度控制和PID控制相结合的控制算法,这种方法在一定程度上避免了积分饱和现象的出现;另外,在PID算法的实现中,本文进行了PID参数在线自校正功能的研究,并编程实现了该算法。
　　 系统程序设计方面,本文从多任务调度的角度进行了分析,通过进程的划分和线程拆分方式的考虑,采用“前向分支”原则对系统程序的总体调度进行了设计,并通过设置同步定时间隔的方式实现了不同任务不同优先级的设计,这样的设计使得CPU按照不同任务需要不同的服务频度进行服务时间的分配,取得了良好的效果。
　　 最后,本文在Ⅰ型机的基础上采用三种不同的控制算法进行了实验,对实验数据和曲线进行了分析。