1、 目录 摘 要 3 Abstract 5 第一章 绪论 7 1.1 本课题研究的背景及目的. 7 1.2 太阳能供热发展现状 8 1.3 太阳能供热的发展趋势 . 10 1.4 本文要研究的主要内容. 11 第二章 主控制器. 12 2.1 MCU 的介绍 . 12 2.2 LM3S811 的结构概述. 14 2.3 ARM Cortex-M3 处理器内核 . 18 2.4 中断. 19 2.5 系统控制 21 2.6 内部存储器 24 2.7 通用输入/输出端口（GPIO） 27 2.8 通用定时器. 30 2.9 看门狗定时器 31 2.10 通用异步收发器 (UART) 32 2.11
2、LM3S811 的封装及其他外部特性. 36 第三章 上位机控制软件的设计. 38 3.1 Delphi 的介绍 38 3.2 Delphi 基本编程原理 40 3.3 代码解析. 40 3.3.1 关于 FORM 窗口的代码分析 40 3.3.2 信息状态栏的介绍 41 3.3.3 控制栏介绍. 42 第四章 检测设备. 48 4.1 水温检测器 DS18B20 48 4.1.1 DS18B20 数字温度传感器的介绍 48 4.1.2 DS18B20 常用的基本命令 49 4.2 电子式水位开关传感器. 50 总结 52 致 谢 53 参考文献 . 54 附 录 55 摘要 近年来，建筑供热
3、能耗不断下降，太阳能热利用产品性能日益提高，太阳 能供热逐渐受到人们的重视。随着光热产业的不断成熟，行业人士一直在探讨太 阳能供热的可行性和经济性，如果能用太阳能供热，这不仅能极大地推动光热产 业的发展，同时也能为节能减排做出重大贡献。我国太阳能资源丰富，并且不少 地区冬季寒冷，需要供暖，同时全年需要生活热水，因此加热器和太阳能共同作 用的太阳能供热系统具有广泛的应用前景，当太阳能源不足以供热时，使用加热 器补充加热。 本设计中的太阳能供热系统由现场检测设备，下位机处理系统，上位机控 制软件构成。现场设备主要有水温度检测器和水位检测器，水温检测选用 DS18B20 数字温度传感器，它有独特的单
4、线接口仅需一个端口引脚进行通信， 测温范围和分辨率比较适中，水位检测选用电子式水位开关传感器，直接输出开 关量与控制器连接较为方便；下位机选用 TI 公司的 Luminary Micro Stellaris 系 列的基于 ARM Cortex-M3 的控制器芯片 LM3S811，它拥有 32 位 RISC 性能，采 用 v7M 结构可以兼容 Thumb-2 专用指令集处理器内核，拥有 27 个中断，带 8 个优先级，内部有 64KB 的单周期 Flssh以及 8KB 单周期的 SRAM。它为对成本 尤其敏感的嵌入式微控制器应用方案带来了高性能的 32 位运算能力。这些具备 领先技术的芯片使用户
5、能够以传统的 8 位和 16 位器件的价位来享受 32 位的性 能，适用于各种关注成本的应用方案；上位机控制软件选用 Delphi 集成开发环 境，是 Windows 平台下著名的快速应用程序开发工具，和 VC 相比，Delphi 更简 单、更易于掌握，而在功能上却丝毫不逊色；和 VB 相比，Delphi 则功能更强大、 更实用。可以说 Delphi 同时兼备了 VC 功能强大和 VB 简单易学的特点。使用的 核心是由传统 Pascal 语言发展而来的 Object Pascal，以图形用户界面为开发 环境，界面简洁实用。 本系统基本原理是：中控室的操作人员通过上位机软件看到现场的信息情 况，
6、并可以通过该上位机软件控制发送信息至下位机，下位机微控制器经过程序 处理上位机的信息后，作出具体的控制现场设备动作，同时下位机也有控制按钮 进行相应的功能控制,初步实现了基础的智能控制。 关键词:单片机系列 太阳能 供热 上位机 Delphi 下位机 ARM DS18B20 Abstract In recent years, the building heating energy consumption decreased continuously, the use of solar thermal products enhanced performance, solar heating is attracting peoples attention. Along with the solar thermal industry matures, the industry has been explored in the solar heating of the feasibility and economy, if the use of solar heating, which n
