專利名稱：基于32位arm的樓宇控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及樓宇控制器，尤其涉及一種基于32位ARM為核心的樓宇控制器。
背景技術(shù)：
近年來，隨著樓宇自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，大樓建筑物的智能 化程度不斷提高。樓宇控制器是一種實(shí)時(shí)采集樓宇系統(tǒng)中各種狀態(tài)信息，經(jīng)過分析處理，并 對(duì)大樓內(nèi)的各種機(jī)電設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控的智能控制器。通過采用樓宇控制器，有助于提高樓宇 控制系統(tǒng)的整體性格，大大降低系統(tǒng)能耗和設(shè)備維護(hù)費(fèi)用，使系統(tǒng)運(yùn)行在良好的狀態(tài)，滿足 建筑物內(nèi)用戶的要求。目前，在樓宇控制行業(yè)占主導(dǎo)地位的仍然是基于8位單片機(jī)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)，它 主要存在以下一些難以克服的缺陷1. 8位單片機(jī)處理能力有限，無法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的算法。而 樓宇系統(tǒng)是一個(gè)具有大時(shí)延的非線性時(shí)變系統(tǒng)，采用普通的控制算法根本無法滿足要求， 有時(shí)還會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)穩(wěn)定性方面的問題。2.通訊方式單一，主要是485通訊。采用輪詢的方 式進(jìn)行通訊，通訊實(shí)時(shí)性差。3.存儲(chǔ)空間不足，只能保存少量的設(shè)備歷史數(shù)據(jù)。4.溫濕度， 送風(fēng)量以及新風(fēng)量之間都分別獨(dú)立控制。樓宇系統(tǒng)中，溫濕度控制回路，送風(fēng)量控制回路和 新風(fēng)量控制回路之間相互影響，相互聯(lián)系，存在耦合性。目前的單片機(jī)控制系統(tǒng)都沒有考慮 這種耦合性，導(dǎo)致單個(gè)回路控制性能達(dá)到要求，但整體工作性能不佳的問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有樓宇控制系統(tǒng)中存在的種種缺陷，提供一種基 于32位ARM處理器的樓宇控制器。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是基于32位ARM的樓宇控制器是32位ARM處理器分別與FLASH存儲(chǔ)電路、SDRAM 存儲(chǔ)電路、RS485串行通信接口、CAN總線接口、以太網(wǎng)接口、USB端口、模擬量輸入電路、模 擬量輸出電路、數(shù)字量輸入電路、數(shù)字量輸出電路和顯示電路相連。所述的模擬量輸入電路為11路，模擬量輸出電路為4路，數(shù)字量輸入電路為6路， 數(shù)字量輸出電路為7路。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果是1)高性能，低功耗，實(shí)時(shí)性好，可 靠穩(wěn)定。2、存儲(chǔ)空間大，可以保存大量歷史數(shù)據(jù)。幻支持以太網(wǎng)通訊，數(shù)據(jù)傳輸快速可靠， 實(shí)現(xiàn)對(duì)大型復(fù)雜樓宇系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制。4)友好的人機(jī)交互界面，遠(yuǎn)程監(jiān)控樓宇設(shè)備啟 停狀態(tài)，參數(shù)設(shè)定和故障報(bào)警?；脤?dǎo)出數(shù)據(jù)方便，可直接將數(shù)據(jù)從控制器導(dǎo)出到U盤。

圖1是基于32位ARM為核心的樓宇控制器的電路框圖；圖2是基于32位ARM為核心的樓宇控制器的軟件流程圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，基于32位ARM的樓宇控制器是32位ARM處理器1分別與FLASH存 儲(chǔ)電路2、50肌11存儲(chǔ)電路3、1 485串行通信接口 5、CAN總線接口 6、以太網(wǎng)接口 7、USB端 口 4、模擬量輸入電路8、模擬量輸出電路9、數(shù)字量輸入電路10、數(shù)字量輸出電路11和顯示 電路12相連。所述的模擬量輸入電路8為11路，模擬量輸出電路9為4路，數(shù)字量輸入電路10 為6路，數(shù)字量輸出電路11為7路。ARM9是低功耗，高性能的微處理器，內(nèi)置Cache，主頻達(dá)到200MHz。而一般8位單 片機(jī)的主頻僅為8MHz，性能差異巨大?；?2位ARM處理器的樓宇控制器在性能上大大提
尚ο存儲(chǔ)電路采用大容量存儲(chǔ)芯片，包括SDRAM存儲(chǔ)電路和FLASH存儲(chǔ)電路。其中 FLASH屬于非易失性存儲(chǔ)器，可以永久存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)空間大，作系統(tǒng)硬盤使用。系統(tǒng)擴(kuò)展2 片SDRAM芯片，共64M大小，作為系統(tǒng)內(nèi)存使用。通訊方式包括CAN總線接口 6，RS485串行通信接口 5和以太網(wǎng)接口 7。CAN總線 通訊采用的是中斷方式，通訊實(shí)時(shí)性好，傳輸距離長，用于控制器與模塊之間的通訊，采集 遠(yuǎn)程設(shè)備的信息。而RS485通訊方式被廣泛地使用于多種樓宇設(shè)備，所以控制器系統(tǒng)也包 含RS485串行通信接口 5?？刂破飨到y(tǒng)是通過以太網(wǎng)，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔籔C監(jiān)控平臺(tái)，傳輸 速率高，兼容性好。運(yùn)用以太網(wǎng)通訊，可以實(shí)現(xiàn)控制器之間傳遞信息，從而對(duì)樓宇系統(tǒng)中的 各個(gè)控制回路進(jìn)行協(xié)同控制。以太網(wǎng)通訊采用的是TCP/IP通訊協(xié)議，擴(kuò)展性好。模擬量輸入電路8可以接受4-20mA，0_5V，NTC、HNTC熱敏電阻類型的模擬量信號(hào)， 經(jīng)過高速A/D轉(zhuǎn)換，連接到ARM處理器1。模擬量輸出電路的輸出范圍是0-10V。數(shù)字量輸 入電路10經(jīng)過高速光耦隔離，連接到處理器，主要采集樓宇設(shè)備狀態(tài)，報(bào)警信號(hào)和手自動(dòng) 切換。數(shù)字量輸出電路11觸電容量為125V AC 12A，控制設(shè)備啟停和閥門開閉。此外，顯示電路12使用7寸TFT真彩IXD，分辨率達(dá)到800*480，提供非常友好的 人機(jī)交互界面。系統(tǒng)還提供一個(gè)USB端口 4，可以方便地將U盤中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到控制器中。如圖2所示，本實(shí)用新型根據(jù)檢測(cè)到的被調(diào)區(qū)域溫濕度值和二氧化碳濃度，并結(jié) 合整個(gè)樓宇系統(tǒng)的信息，經(jīng)過32位ARM處理器的分析計(jì)算，對(duì)各種樓宇設(shè)備進(jìn)行控制調(diào)節(jié)， 使被調(diào)區(qū)域環(huán)境情況滿足區(qū)域中人們的舒適度要求，并讓樓宇系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行在最佳狀態(tài)， 盡可能降低能耗。樓宇控制器通過調(diào)節(jié)新風(fēng)閥開度，改變進(jìn)入系統(tǒng)的新風(fēng)量，保證提供良好 的室內(nèi)空氣品質(zhì)；通過控制冷/熱水閥和風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)送入房間的冷/熱量，調(diào)整室內(nèi)溫 度?？刂破鬟€連接噴淋器，對(duì)濕度進(jìn)行控制。樓宇設(shè)備存在故障時(shí)，控制器立即發(fā)出報(bào)警， 并進(jìn)行故障處理，關(guān)閉冷熱水閥和新回風(fēng)閥。
權(quán)利要求1.一種基于32位ARM的樓宇控制器，其特征在于32位ARM處理器(1)分別與FLASH 存儲(chǔ)電路( 、SDRAM存儲(chǔ)電路( 、RS485串行通信接口( 、CAN總線接口(6)、以太網(wǎng)接 口(7)、USB端口 G)、模擬量輸入電路(8)、模擬量輸出電路(9)、數(shù)字量輸入電路(10)、數(shù) 字量輸出電路(11)和顯示電路(12)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于32位ARM的樓宇控制器，其特征在于，所述的模擬 量輸入電路⑶為11路，模擬量輸出電路(9)為4路，數(shù)字量輸入電路(10)為6路，數(shù)字 量輸出電路(11)為7路。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于32位ARM處理器的樓宇控制器。32位ARM處理器分別與FLASH存儲(chǔ)電路、SDRAM存儲(chǔ)電路、RS485串行通信接口、CAN總線接口、以太網(wǎng)接口、USB端口、模擬量輸入電路、模擬量輸出電路、數(shù)字量輸入電路、數(shù)字量輸出電路和顯示電路相連。本實(shí)用新型的有益效果是1.高性能，低功耗，實(shí)時(shí)性好，可靠穩(wěn)定。2.存儲(chǔ)空間大，可以保存大量歷史數(shù)據(jù)。3.支持以太網(wǎng)通訊，數(shù)據(jù)傳輸快速可靠，實(shí)現(xiàn)對(duì)大型復(fù)雜樓宇系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制。4.友好的人機(jī)交互界面，遠(yuǎn)程監(jiān)控樓宇設(shè)備啟停狀態(tài)，參數(shù)設(shè)定和故障報(bào)警。5.導(dǎo)出數(shù)據(jù)方便，可直接將數(shù)據(jù)從控制器導(dǎo)出到U盤。
文檔編號(hào)G05B19/418GK201845225SQ20102058212
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者吳越, 孫赟, 季文獻(xiàn), 楊捷, 齊冬蓮 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)