基于ARM的恒温供水装置控制系统研究与实现

摘要

本文设计研制了一套基于ARM的恒温供水装置控制系统。对于该系统的研究旨在为燃气具生产厂家及质量监督部门在检测燃气具能效性能时提供温度恒定的水源。本文的研究基于LPC2134微控制器及嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ，采用Pt100热电阻作为温度传感器，MAX1148作为AD转换芯片以及相关的执行器件如电磁阀、加热制冷元件等，实现对水温的精确测量和对执行器件的准确控制，满足供水装置的要求。
　　 本文首先介绍了嵌入式系统的定义、开发方法，选择了适合恒温供水装置的硬件平台和软件平台，接着对硬件平台的核心LPC2134和软件平台的核心μC/OS-Ⅱ进行了研究，对控制系统的框架进行了设计。在硬件方面，本文研究和设计LPC2134外围电路、温度采集电路、电磁阀驱动电路、人机接口电路等重要电路，并对硬件的抗干扰性能进行了分析；在软件方面，本文研究和实现了嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ在LPC2134上的移植，并基于μC/OS-Ⅱ编写了数据采集、LCD显示、键盘扫描、模糊-PID控制等任务。文章的最后研究了温度信号的处理方法，通过实验对信号处理电路和数据采集电路的精度进行了检验，对整个装置进行了测试。
　　 实验结果表明，本文设计的恒温供水装置控制系统具有较高的精度、效率和可靠性。