一种基于嵌入式技术的智能型比例阀测试系统

　　O引言

　　燃气热水器是一种常用的家用电器，目前市场上的热水器生产厂商众多，不同品牌产品间的竟争十分激烈。燃气热水器的性能取决于其内部的核心部件燃气比例阀。热水器控制模块通过控制比例阀的输人电流来控制其开口量，从而控制比例阀输出的气体量大小，进而调节热水器中加热水温的火焰大小，最终控制输出水温高低。借助测量比例阀的性能来对其进行优化，可以最终生产出优质的热水器。本文介绍的基于嵌入式技术的智能型比例阀测试系统就是为实现上述目标而设计的。

　　1系统介绍

　　1.1系统组成

　　智能型比例阀测试系统结构框图如图1所示。

　　1.2工作流程

　　系统首先通过上位机控制单片机启动测试系统，然后控制各工作模块运行，采集并向上位机传送采样数据，由上位机输出最终测试结果。系统工作流程如图2所示。

　　2硬件设计

　　2.1传感器

　　传感器包括电流传感器和气压传感器。电流传感器采用WBllZIE07型电流传感器，采用串联方式连接在待测线路中，将电流信号转换成电压信号传送至单片机;气体传感器采用日本费加罗公司的TGS813型传感器。

　　2.2程控电源及CPLD控制模块

　　程控电源通过调节PWM输出，向比例阀提供适当的电流。其输人由工频变压器提供，控制脉冲由xil-inx公司的Coolrunnerll型CPLD芯片产生。

　　2.3微控制系统

　　微控制系统作为下位机，负责与上位机通讯并向各下级模块发送控制信号，进行数据采集，是系统的核心部件。设计中采用单片机作为主控芯片，对硬件的要求为:具有较多的数字I/0端口;具有2个A/D转换器并保证有3个A/D转换器输入口;具有串口通讯功能。

　　根据上述的要求，采用Cygnal公司的Cso51Fo4o芯片为下位机，它的基本参数为:高速流水线内核;1个10位ADC，1个8位AIX二，64个数字1/0接口，硬件实现的2个UART通讯接口，64k在线可编程FLASH存储器，4352个字节片内RAM，5个通用的16位通用定时/计数器。

　　2.4压力控制器模块

　　测试用燃气的进气量由步进电机控制，本系统采用75BF001型步进电机，故采用了无锡普惠公司生产的BD36Na型三相反应式步进电机驱动器，该控制器采用了先进的控制技术并实现了电流的精密传感和控制，从而达到了低速运行平稳，角度细分均匀，高速力矩大的效果，是一种高性能、小体积、低价格的驱动器.

　　2.5上位机

　　上位机采用微型计算机，运行Windows系统，采用串口与单片机实现双向通讯。

　　3软件设计作圈板