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针对高浓啤酒稀释水处理系统的功能，用PhiliPs公司生产的基于ARM核芯片
灌装前加入适量脱氧水控制其麦芽糖含量，使之达到希望的原麦汁浓度和酒精含量。
从投资规模、经济效益和质量的可靠性来看，在低浓度啤酒的生中，稀释技术显示出
在百万元人民币以上，投资高。采用两级计算机（上位机为工业控制计算机IPC，下
位机为可编程控制器PLC）开发研制了高浓啤酒稀释监控系统，使其设备投资得以减
少，提高了高浓度啤酒稀释配比系统的性能，然而由工业控制计算机和可编程控制器
组成的两级计算机控制系统造价仍然较高，难以在一些中小型啤酒生产厂家推广，采
用基于ARM核的嵌入式控制器LPC2214代替两级计算机系统实现高浓啤酒的配比
采用Philips公司生产的基于ARM核芯片LPC2214作为高浓度啤酒稀释混合配
比智能控制系统的主控制器等设备，软件部分包括c++、图像采集软件、java。
高浓度啤酒稀释配比系统由嵌入式控制器LPC2214加上相应的接口电路组成，
T1、热交换器温度T2、平衡罐液位Y、缓冲罐压力P、稀释水PH值、稀释水含氧量。
这些模拟量输入信号由相应的传感器检测后由嵌入式控制器LPC2214内嵌O
由于嵌入式控制器LPC2214内核没有D/A转换器，因此其由嵌入式控制器
LPC2214内嵌的PWM输出再经滤波后实现。系统共有10路开关量输入信号，分别
为残氧浓度超标K1、流量开关K2、平衡罐进水阀K3、平衡罐出水阀K4、线、出水泵状态K9、泵操作选择
开关状态K10等。系统共有5路开关量输出信号，分别为混合泵变频器启停信号
冷媒电磁阀开关信号Q5等。这些开关量输入信号的采集和开关量输出信号的控制均
由嵌入式控制器LPC2214自身的开关量GPIO通道加上相应的光电耦合器等来完成。
CPU微控制器，并带有256 k 字节(kB)嵌入的高速Flash 存储器。128 位宽度的存储
器接口和独特的加速结构使32 位代码能够在最大时钟速率下运行。对代码规模有严
格控制的应用可使用16 位Thumb 模式将代码规模降低超过30%，而性能的损失却
由于LPC2214 有较小的144 脚封装、极低的功耗，并且具有:多个串行接口，2
转换器，转换时间可低至;2 个32 位定时器(带4 路捕获和4 路比较通道);PWM单元
((6 路输出):实时时钟和看门狗;112 个通用I/O口(可承受5V电压);2 个低功耗模式，
空闲和掉电;片上集成高速闪存。使它们特别适用于工业控制、医疗系统、访问控制
和POS 机。由于内置了宽范围的串行通信接口，它们也非常适合于通信网关、协议
LPC2214 包含一个支持仿线TDMI-S CPU、与片内存储器控制器接口
AHB 外设分配了2M字节的地址范围，它位于4G字节ARM存储器空间的最顶
端。每个AHB 外设都分配了16k 字节的地址空间。LPC2214 的外设功能(中断控制
外设也分配了2M字节的地址范围，从地址点开始。每个VPB 外设在VPB 地址空间
本系统选用深圳耀宇公司生产的图形点阵液晶显示模块YM240128，模块内的
控制器为T6963C，显示屏点阵为240×128 点，可显示汉字和图形，内置8192 个
样只需要几个较少的按键便可实现复杂的操作。本系统设计有7 个按键，它们分别是
作为GPIO接口，这112 个通用I/O口大部分还有其他功能。当用作GPIO 接口
这112 个通用 I/O 口具有单个位的方向控制、输出置位和清零可单独控制等性
本系统使用了15 路开关量，其中、 、、、、、、、、，10 个端口被作为输入，
其对应输入的开关量信号分别为：残氧量浓度超标K1、流量开关K2、平衡罐进水阀
出水泵状态K9、泵操作选择开关K10。另有5 个端口、、、、，作为输出。对应的
阀开关信号Q3、出水电磁阀开关信号Q4 和冷却媒电磁阀开关信号Q5。开关量输入
LPC2214 包含一个带8 路输入的10 位逐次逼近模-数转换器。测量范围为：
0~3V、每秒可执行 400，000 次 10 位采样，具有单路或多路输入的突发转换模式、
A/D 转换器的基本时钟由 VPB 时钟提供。可编程分频器可将时钟调整至逐步逼
近转换所需的 （最大）。10 位精度要求的转换需要 11 个A/D转换时钟。
PWM定时器由于芯片LPC2214 没有自带的D/A输出。而本系统需要输出一路
模拟信号控制变频器的频率进而控制混合泵，达到控制水流量从而实现啤酒配的功能。
在此使用LPC2214 自带的PWM通过滤波后输出模拟量实现上述功能。本系统中，
器检测原酒流量和水流量。温度传感采用温度范围为 —50～+150℃的热电偶检测，
处理后加在LPC2214A/D 转换器上。缓冲罐压力和平衡罐液位需要用到压力传感器。
e=V *2—V 2，为水流量的给定值与水流量反馈值的误差，Δe=e n -e n -1，为
统按照希望的水流量进行配比控制。按系统要求，模糊控制器的两个输入分别为：e
V 2（n ） —水流量的实际值（或反馈值，由水流量传感器测得）； e （n ）—
e 和?z 的隶属函数均取三角形，e 和?e 的隶属函数如图4-3a 所示，?z 的隶属函数
系统经过采样测量和AD变换，得到了误差e 和误差变化率?e 的精确值，经过模
对于第一条规则，则有a1，a2 对e，?e 中语言变量NB 和NB 的隶属度：
STR sp，[r5] ;保存栈指针在占先任务的TCB 上取得高优先级任务的TCB 地址
在中断服务程序中切换任务时会调用OSInCtxSw()函数，其代码如下所示：
设备驱动程序、uC/OS-II 操作系统和软件应用层，如图6－1 所示。在设备驱动程序
部分，主要针对本系统所用到的硬件外围设备，定制了驱动程序，分别为：LCD驱
本系统选用深圳耀宇公司生产的图形点阵液晶显示模块YM240128，模块内的
控制器为T6963C，显示屏点阵为240×128 点，可显示汉字和图形，内置8192 个
采用动态驱动原理由行驱动器和列驱动器两部分组成了240 (列)×128 (行)的全点阵
本系统有10 个开关量输入：分别为残氧量浓度超标K1、流量开关K2、平衡罐
进水阀K3、平衡罐出水阀K4、线、出水泵状态K9、泵操作选择开关状态K10。
这10 个开关量全部用P0 口输入存储到GPI_Data 单元中。对应的引脚分别为：
1.引脚功能连接模块使同一个引脚可以具有多种功能，即引脚复用，通过配置相
输出清零寄存器（IO0CLR）当引脚配制为GPIO输出模式时，可使用该寄存器
从引脚输出低电平。写入1 使对应引脚输出低电平，并清零IOSET 寄存器中相应的
位；写入0 无效。如果一个引脚被配制为输入或第二功能，写IOCLR 无效。它的位
输出置位寄存器（IOSET），当引脚配制为GPIO输出模式时，可使用该寄存器
从引脚输出高电平。写入1 使之对应引脚输出高电平；写入0 无效。如果一个引脚被
配制为输入或第二功能，写IOSET 无效。它的Kaiyun机械位0 对应于，…，位31 对应于。在此
方向寄存器（IO0DIR）当引脚配制为GPIO模式时，可使用该寄存器控制引脚
的方向。任意引脚的方向位的设置必须与引脚功能一致，比如某引脚用作输出功能，
IODIR 寄存器的相应位必须设置为1。它的方向控制位（0=输入，1=输出）。
流电磁阀开关信号Q3、出水电磁阀开关信号Q4、冷却媒电磁阀开关信号Q5。
1.引脚功能连接模块使同一个引脚可以具有多种功能，即引脚复用，通过配置相
用该寄存器从引脚输出低电平。写入1 使对应引脚输出低电平，并清零IOSET
用该寄存器从引脚输出高电平。写入1 使之对应引脚输出高电平；写入0 无效。