一种太阳空气能热水器智能远程监控系统技术方案

技术编号:12537395 阅读:66 留言:0更新日期:2015-12-18 16:03
本实用新型专利技术公开了一种太阳空气能热水器智能远程监控系统,包括热水器控制器、以太网模块、和监控计算,控制器由中央控制单元即STM32处理器、水位检测电路、水温检测电路、触摸屏、驱动电路,实现了温度、水位两种参数的实时显示功能,而且具有温度设定与控制功能,所述太网控制芯片ENC28J60则符合IEEE 802.3协议,可通过SPI接口与主控制器通讯;所述ENC28J60是10Mbps以太网控制芯片,符合IEEE 802.3协议, 内置10 Mbps以太网物理层器件(PHY) 及媒介接入控制器(MAC),可按行业标准以太网协议收发信息包数据;所述ENC28J60内置的10Mbps以太网物理层器件(PHY)只要外接网络变压器即可。本实用新型专利技术可实时、准确监控热水器的工作,使太空能热水器处于极度安全、高度合理的节能工作模式之中。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及监控领域,特别是一种太阳空气能热水器智能远程监控系统
技术介绍
目前,能源短缺已经成为一个全球性问题,寻找和开发新型能源已经成为当务之急。在国家大力倡导建设节约型社会的今天,热水工程中采用太阳能热水器,结合空气源热栗辅助能源,采用集中采热,分散供水的方式可以全天候的提供温度恒定的热水。但通常控制器安装在屋顶,要对热水器进行检查和维护都要到现场,操作较为麻烦。随着太阳能热利用产业的迅猛发展,太阳能热水工程的规模也越来越大,人们对太阳热水器智能化控制的要求越来越高,在以信息化、数字化、网络化为基础的新经济条件下,太阳热水器的网络化终将成为一个科技发展的必然趋势。远程控制技术进入太阳能行业以计算机技术、现代通讯技术、自动控制技术和NTERNET等技术为前提,这些技术的综合运用可以实现对现场物理量的实时监测和访问及对各种参数和受控设备的远程监控,对热水系统进行统一的、系统性的控制、保护及管理。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足,本技术提供功能完善、适用范围广的一种太阳空气能热水器智能远程监控系统。一种太阳空气能热水器智能远程监控系统,包括热水器控制器、以太网模块、和监控计算,控制器由中央控制单元即STM32处理器、水位检测电路、水温检测电路、触摸屏、驱动电路,实现了温度、水位两种参数的实时显示功能,而且具有温度设定与控制功能。其中:所述太网控制芯片ENC28J60则符合IEEE 802.3协议,可通过SPI接口与主控制器通讯;所述ENC28J60是Microchip Technology公司推出的1Mbps以太网控制芯片;所述以太网控制芯片符合IEEE 802.3协议,内置10 Mbps以太网物理层器件(PHY)及媒介接入控制器(MAC),可按行业标准以太网协议收发信息包数据;10 MbpsSPI接口为行业标准的串行通讯端口,它可使低引脚数的8位单片机具有网络连接功能;ENC28J60内置的1Mbps以太网物理层器件(PHY)只要外接网络变压器即可。本技术的有益效果是:本技术采用一种太阳空气能热水器智能远程监控系统,实现了对水温、水温的连续测量与显示,上水与电辅热的自动控制。根据系统时钟分时段上水与电辅热,大大提高了太阳能的利用率,节约了电能。STM32处理器通过以太网通信模块和网线与监控室的计算机通信上。监控计算机可对工程现场的水位、水温、冷、热水流量信号进行实时监测、实时显示,可对现场的电加热、电磁阀和水栗等进行自动控制;还可对以上各种参数和控制设备进行远程监控及自动故障诊断;广泛应用于企事业单位、工农业、学校、医院、酒店、房地产、运动场馆等集体供热水系统。随着国家节能减排措施力度不断加大,该系统在太阳能热水的开发利用在社会经济发展具有越来越广阔的前景。【附图说明】图1是本技术所述ENC28J60等网络接口示意图。【具体实施方式】监控系统采用STM32处理器单片机与以太网控制器芯片ENC28J60实现以太网接口电路的设计与编程方法。以太网控制芯片ENC28J60则符合IEEE 802.3协议,可通过SPI接口与主控制器通讯,因而可大大简化相关设计,减小占板空间,从而可为嵌入式应用提供低引脚数、低成本且高效易用的远程通讯解决方案。ENC28J60是Microchip Technology公司推出的1Mbps以太网控制芯片,它的主要特点如下:符合IEEE 802.3协议,内置10 Mbps以太网物理层器件(PHY)及媒介接入控制器(MAC),可按行业标准以太网协议收发信息包数据。具有可编程过滤功能,内含特殊的过滤器,包括Microchip的可编程模式匹配过滤器,可自动评价、接收或拒收Magic Packet、单播(Unicast)、多播(Multicast)或广播(Broadcast)信息包,以减轻主控单片机的处理负荷。10 Mbps SPI接口为行业标准的串行通讯端口,它可使低引脚数的8位单片机具有网络连接功能;内含可编程8 KB双端口 SRAM缓冲器,可以以高效方式进行信息包的存储、检索和修改,以减轻主控单片机的内存负荷,同时可提供灵活可靠的数据管理机制ENC28J60以太网控制器的SPI接口可充当主控制器和芯片之间的通信通道,以便通过总线接口对SPI接收的数据和命令进行解析。控制寄存器用于控制和监视ENC28J60,8KByte双端口 RAM缓冲器则用于接收和发送数据包,判优器可在DMA、发送和接收模块发出请求时对RAM缓冲器的访问进行控制。MAC (Medium Access Control)模块可实现符合IEEE 802.3标准的MAC逻辑。PHY (物理层)模块可对双绞线上的模拟数据进行编码和译码。此外,该芯片还包括振荡器、片内稳压器、电平变换器(提供可以接受5 V电压的1/0引脚)和系统控制逻辑等,以太网接口则主要由ENC28J60、网络变压器、RJ45接口构成,其接口硬件连接电路见图1所示。ENC28J60内置的1Mbps以太网物理层器件(PHY)只要外接网络变压器即可,本设计选用集成有以太网隔离变压器和RJ45插座的HR901170A。ENC28J60内部的模拟电路需要在RBIAS引脚和地之间跨接一个2 kQ精度为1%的偏置电阻。部分数字电路可工作在2.5 V以降低功耗;器件内部集成的2.5 V调节器可产生所需的电压,但需在VCAP引脚和地之间接1yF的电容以保证供电的稳定性(该2.5 V调节器不是为外部负载设计的)。ENC28J60所有的供电引脚(VDD、VDD0SC、VDDPLL、VDDRX、VDDTX)应接在外部的同一个3.3V电源上;同理,所有的地(VSS、VSS0SC、VSSPLL、VSSTX)也应接在同一个外部地上。每个供电引脚和地之间均应接一个0.1 yF的陶瓷电容,电容尽可能接近供电引脚。由于驱动双绞线接口需要较大的电流,所以电源线应尽可能宽些,且与引脚的连接尽可能短,以降低电源线的内阻消耗。TCP / IP协议种类繁多,相互之间交互作用复杂,按照传统的单任务执行方式很难发挥TCP / IP协议的特点,为了在单片机上更好的实现TCP / IP协议,弥补单任务操作系统实时性上的不足,系统使用了事件驱动机制,该机制的引入,使得系统在保证具有高效的语言代码效率的同时,实时响应性也得到了大幅提高系统初始化完成后,进入事件循环体,不断查询STM32处理器的事件队列是否有事件,一旦事件队列非空,则读取事件标志字,判断事件类型,而后调用对应事件处理子程序。处理子程执行完毕后,仍然返回到事件循环体中。事件标志字由中断直接或者间接驱动,当某个事件发生后,只需在中断服务程序中将状态字的对应位置位。中断不断向事件队列中添加事件,STM32处理器处理程序则不停地从事件队列中读取事件标志字,处理事件。以上所述只是本技术的较佳实施例而已,本技术并不局限于上述实施方式,只要其以相同的手段达到本技术的技术效果,都应属于本技术的保护范围。【主权项】1.一种太阳空气能热水器智能远程监控系统,其特征在于,包括热水器控制器、以太网模块和监控计算机,热水器控制器包括STM32处理器、水位检测电路、水温检测电路、触摸屏、驱动电路,其中: 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳空气能热水器智能远程监控系统,其特征在于,包括热水器控制器、以太网模块和监控计算机,热水器控制器包括STM32处理器、水位检测电路、水温检测电路、触摸屏、驱动电路,其中:所述以太网模块包括包括符合IEEE 802.3协议的以太网控制芯片ENC28J60,以太网控制芯片通过SPI接口与主控制器通讯;所述以太网控制芯片ENC28J60 为10Mbps以太网控制芯片;所述以太网控制芯片内置10 Mbps以太网物理层器件(PHY) 及媒介接入控制器(MAC);所述10 Mbps SPI接口为行业标准的串行通讯端口, 它可使低引脚数的8位单片机具有网络连接功能;所述以太网物理层器件(PHY)外接网络变压器;所述STM32处理器通过以太网通信模块和网线与监控室计算机通信连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈可可
申请(专利权)人:珠海中瑞环保科技有限公司
类型:新型
国别省市:广东;44

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