射频控制在太阳能热水系统中的应用

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1、射频控制在太阳能热水系统中的应用山东桑乐太阳能有限公司■邹洪威孙学斌李小鹏任守亮周玉凤山东省科学院能源研究所■董红海一引言主机采用l8F4520为主控MCU，为INTEGRATION射频(RadioFrequency)是一种高频交流变化电磁的无线收发IA4421射频模块提供控制；射频系统内波的简称。它采用一种扩展窄带信号频谱的数字编部设计了多边PLL合成器、PA、LNA、混频器、基码技术，通过编码运算增加了发送比特的数量，扩带滤波器、中频放大器、信号强度指示(RSSI)、数大了使用的带宽，使得带宽上信号的功率谱密度降据质量侦测(DQD

2、)、电池电压侦测、AFC和一个独低，从而大大提高了系统抗电磁、串话干扰的能力，立的微控制器；系统工作在不用执照的433MHz频使得无线数据传输更加可靠。因此，射频技术在无段；设计了信道冲突或干扰自动解决机制，有效防线通信领域具有广泛而不可替代的作用。止由于信道被占用或受到干扰时引起的通信错误，目前，太阳能热水器已走进千家万户。人们在提高了通信的可靠性；为了进一步扩展通信距离，使用热水的同时，对控制系统的可靠性、方便性、舒使用了内部的扩频编码纠错功能，等效于接收灵敏适度等有了更高要求。不久的将来，太阳能热水器度提高了约3dB，降低了误码

3、率；通信程序采用透将成为智能家居的重要组成部分，其控制部分也必明技术，实现所收即所发。然要实现从有线到无线数据通讯传输的转变。射频系统语音模块采用OKIML22808芯片提供的语技术作为广泛无线通讯方式之一，应用条件非常成音控制，为了达到高音质，语音输出部分设计了熟。将射频控制技术引入太阳能热水系统，是未来ADPCM2解码器、DA转换器和低通滤波器，并将太阳能热水系统控制的发展趋势。特别是射频技术语音播放设计为独特的4bitADPCM2、8bit的简单性和低功耗特性，使它非常适合应用于太阳NonlinearPCM以及16bitPCM的

4、混合算法，在满能热水器的控制，从而节省线路敷设，便于安装及足音效的前提下尽量节省OTP的存储空间。检修。系统显示模块采用透射式、正显、超扭曲向列型STN宽视角液晶，显示直观清晰。液晶驱动芯片二系统结构选择ST7565，以便汉字与图形的大信息量驱动。主本系统主要由太阳能热水器、射频控制主机(控机将显示太阳能热水系统的水箱温度、集热器温度制器)、传感器、防冻传感器、射频集线器(驱动器)及控制温差循环、定时辅助电加热和管道防冻等太等部分组成，系统框图如图1所示。阳能热水系统的实际工作情况。匡驱动器通常安装在浴室内，设有3个输入端：电匪[源、

5、传感器和FSK收发模块。控制器主要置于桌面或手持，用户不必局限于【●■■■■●兰■■■兰■■■堡■■■■■■●●一I一I。■■●■■■兰■●■■■■竺●■●■兰■■●■■一l浴室操作，可以在客厅、卧室、书房等处控制太阳臣圈能热水器，不必进入浴室便可了解太阳能热水器信息，热水器不使用时自动进入待机休眠状态。整个射频控制的安全性能符合GB4706．12—[圈■●■■■■●■竺■■■■■●●■●■■一I2006中I类、IPX4型电器的要求。11■■■■■三●■■■●●兰●■■竺●■■■●■一I<_一{‘●■●传●■■感■■■器■●■模●■■

6、■块■■■■■一I三系统传输流程1’■■■■■竺■■■■■■●竺■●■■■■●兰■■一I臣系统传输流程如图2所示。图1系统框图———～SOLARENERGY12／2008》§*#^{_${^j###《空间载波信号——厂—磊秸袅—]无线接收机系统初始化；索射频连接设备串口撙；i串口Tx输出数据一一一一}嘲：：：：巨有应答吗7：：}⋯⋯⋯T⋯lx⋯⋯⋯。发送操作指令五应用天线天线是影响系统传输效率的关键因素之一，其釜二鉴簋亡璧兰茎堡I⋯⋯-形状和位置都是设计的重要因素，系统设计了两种天线方案。刷新屏幕显示i1使用相应频率的嵌入式天线待机节

7、电参数：SMA接头，阻抗50，增益3dBi，驻图2系统传输流程波比≤1．5，频率433MHz，带宽≥10MHz，全向辐射。天线及外围电路如图5所示。系统采用FSK调制解调收发模块，半双工通信Vm方式，收发自动切换，从串行接口进入发射模块的数据会原封不动地从接收模块串行接口送出去。(1)模块串口收完一包数据BYTE1～BYTEx，到允许接收下一包数据的时间丁可以用下式计算：mj=串口超时时间(与波特率有关)+载波侦听时间(最小lms)+载波发送时间+过程处理时间3ms(1)其中：载波发送时间：(4x+7)×8／无线波特率(2)模块接收空

8、间一包数据，到允许接收下一包数据的时间可以用下式计算：=载波发送时间+(1IX／串口波特)+过程处。2使用导线做天线理时间1ms(2)为获得最佳效果，导线需拉直放置。天线及外(3)假如向发射模块串口发送完一包数据围电路如