基于RTOS的太阳能热水控制系统设计
摘要：介绍通过在单片机内嵌入实时多任务操作系统RTOS来实现太阳能热水控制系统的设计。文中包含主控制端（主端）与数据采集端（从端）的功能模块图及说明，对存在的多个任务进行解释分析，并给出实现主从通信所定义的帧结构和使用I2C总线在EEPROM存储器中读写数据的程序代码解析。关键词：RTOS RTX51TNY 太阳能热水控制 EEPROM
引言
随着嵌入式技术的发展与壮大，越来越多的单片机在使用中实现了RTOS（Real Time multi-tasking Operation System）的嵌入，采用多任务机制来提高系统运行的效率和缩短响应所用的时间。由于嵌入式工业的基础是以应用中心的芯片设计和面向应用的软件开发，实时多任务操作系统进入嵌入式工业的意义不亚于历史上机械工业采用三视图的贡献，对嵌入式软件的标准化和加速知识创新是一个里程碑。RTOS具有下述优点。
①RTOS是一个可靠性和可信性很高的实时内核，将CPU时间、中断、I/O、定时器等资源都包装起来，留给用户一个标准的API，并根据各个任务的优先级，合理地在不同任务之间分配CPU时间。
②RTOS作为软件开发平台是十分可取的，基于RTOS上的C语言程序具有极大的可移植性。据专家测算，优秀RTOS上跨处理器平台的程序移植，只需要修改1%～5%的内容。
③RTOS的引入，解决了嵌入式软件开发标准化的难题。随着嵌入式系统中软件比重不断上升、应用程序越来越大，对开发人员、应用程序接口、程序档案的组织管理将成为一个大的课题。引入RTOS相当于引入了一种新的管理模式，对于开发单位和开发人员都是一个提高。
本方案从如何更好解决小区和楼群内居民的生活用热水问题出发，利用绿色环保的太阳能为主要能量来源，以楼为单位综合控制，为用户提供生活热水。这不仅方便了生活，摒充了传统的独立式热水器存在的安全隐患，也便于业主集中管理和规划。
1 系统工作概况
本太阳能热水控制系统以太阳能为能源，加热位于户外屋顶上集热器中的水。被加热升温后的水，通过循环阀进入大水箱，再经由重力到达小水箱，小水箱中设有辅助能源保持水温的恒定，再通过升压装置将热水送到各家各户。该系统在缺省状态下，以自动控制模式判断四个阀门（主要控制点）的工作状态，也可根据需要由工作人员进行手动控制。工作人员通过主端的操作控制面板完成人与系统的交互。位于面板上的显示屏会实时显示系统的工作情况和各项参数数据，供工作人员参考。水箱高度和需要开启加热阀门时的温度等十二个系统参数，既可以在控制箱内的操作控制面板上设置和通过显示装置查看，也可以在远程监控的计算机界面上
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