基于ARM7,AVR,UCOSII的發(fā)電廠大型除塵控制器應(yīng)用分析
控制對象是 ５４０脈沖控制閥，20個碟閥，３個溫度檢測點，２個冷風(fēng)機組控制點，甲方要求控制器要有人機交互界面，溫度控制點要可調(diào)，脈沖閥工作時間要可調(diào)，并且系統(tǒng)要能夠在線檢測出負載閥故障，比如開路，短路在系統(tǒng)運行時是不允許的必須及時的被檢測來。
整個系統(tǒng)有５６０閥，每個閥工作電流接近1A，如果按每個閥兩根控制線的話將有1120根閥控制線，控制器距離現(xiàn)場有幾百米，這樣下來銅線價格超萬元成本太高，所以系統(tǒng)采用矩陣掃描的方式進行閥控制大大節(jié)約用銅量。根據(jù)甲方要求我們將CCQ3000劃分為４個硬件模塊 :
1. 顯示鍵盤模塊，人機交互部分。
2. 溫控模塊，實現(xiàn)對關(guān)鍵測溫點進行溫度檢測，和控制 ，溫控模塊并且負責CCQ3000機箱系統(tǒng)的恒溫控
制。
3. 矩陣模塊，負責負載閥的掃描控制時的隔離和反電勢的吸收。
4. CCQ3000主控單元模塊，負責對負載的實時控制,故障實時掃描。
一.
顯示部分:顯示模塊主要負責，運行參數(shù)的調(diào)整，設(shè)置，系統(tǒng)運行時參數(shù)的顯示。根據(jù)需要設(shè)計了8個1.8寸數(shù)碼管，分別顯示工作室號，工作閥號，噴吹時間，間歇時間。
硬件上主CPU采用8 bit AVR 單片機，74HC595驅(qū)動數(shù)碼管段，74hc138譯碼器驅(qū)動數(shù)碼管位。
軟件上采用gcc3.4.6編譯器工具，啟用看門狗定時器,防止程序跑飛。啟用定時器１的２ms間隔中斷點滴做動態(tài)顯示掃描,鍵盤掃描。
1. 鍵盤采樣算法采用ps2鍵盤的方式，即第一次擊鍵穩(wěn)定后發(fā)按下碼，等待１s左右后仍然不釋放就發(fā)連續(xù)碼，等釋放后發(fā)釋放碼。
顯示鍵盤采用流程圖
2.
通信模塊被動的接收CCQ3000主機的命令，然后進行校驗，校驗正確后返會成功標志XON給CCQ3000主機,然后執(zhí)行命令，如果校驗出錯，返回XOFF給CCQ3000主機,要求重新發(fā)送直到成功或者是重試１０次徹底失敗報警
顯示通信流程圖
二.
溫控部分: 主要是負責整個除塵系統(tǒng)的溫度控制，和控制柜系統(tǒng)的溫度控制一保證CCQ3000能夠適應(yīng)熱帶，和寒冷地區(qū)的氣侯條件。
硬件部分主控CPU采用精簡指令集的8bit AVR單片機 ， 驅(qū)動能力大，系統(tǒng)使用一片74HC595驅(qū)動５個數(shù)碼管的段，直接用AVR單片機的I/O去驅(qū)動數(shù)碼管的位。擴展5路繼電器輸出，４路溫度傳感器接口。一路光隔離輸出，電源采用8 ~40直流輸入。
軟件上啟用看門狗定時器，啟用定時器1 做為系統(tǒng)點滴定時器用，２ms中斷間隔,
定時器１實現(xiàn)功能同顯示部分相同，即為系統(tǒng)提供一個時基基準，刷新顯示器，查詢鍵盤，同樣鍵盤采用方式同顯示部分，思路同PS2鍵盤控制方式相同。編譯器采用GCC3.4.6
序整體采用ANSI C標準語法，便于跨平臺移植。由于溫度傳感器采用的是單線接口所以對時序要求很嚴格，為防止和顯示刷新沖突，在控制思路上采用了一些技巧，很好的實現(xiàn)了，４路單線串口通信和顯示刷
新的融合。
該部分還很好的采用一路10bitADC轉(zhuǎn)換器，實現(xiàn)了鍵盤掃描控制,經(jīng)過驗證誤碼率非常的低，鍵盤系統(tǒng)工
穩(wěn)定。
三.
主控部分: 主控部分是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵，是CCQ3000的控制核心，他處于系統(tǒng)的主機位置，是通信的發(fā)起著，是命令的下發(fā)者，是控制策略的實現(xiàn)者。
硬件上主控部分采用高性能32bit 工業(yè)級ARM芯片，外擴展有工作室驅(qū)動MOSFEET譯碼電路，工作閥組驅(qū)動MOSFEETy譯碼電路,JTAG調(diào)試接口，ISP燒寫接口，實時時鐘接口，EEPROM存儲接口
ARM CPU電路
四.
軟件上采用符合美國航空認證的實時嵌入式操作系統(tǒng)UCOSII，以保證CCQ3000控制系統(tǒng)的工作控制動作及故障檢測的實時性，系統(tǒng)開了3個任務(wù)，一個處理控制算法，一個任務(wù)處理故障檢測顯示控制，
一個任務(wù)處理看們狗清零，內(nèi)核任務(wù)調(diào)度顯示，并且處理非正常停機(干擾，斷電。。。)時從斷點處繼續(xù)執(zhí)行，而不是從0地址開始執(zhí)行,因為這個系統(tǒng)是不允許停機的。
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