一种微控制系统及其开发平台、开发装置及开发方法与流程

1.本发明属于家用电器技术领域，具体地说，是涉及一种微控制系统及其开发平台、开发装置及开发方法。


背景技术：

2.家电开发需要针对不同机型开发对应功能的控制电路板，以及随着产品的升级迭代，控制电路板的功能需要不断的更改，这就需要持续的进行软、硬件的开发。
3.目前家电控制电路板主要的开发方式为针对每个机型及升级进行人工软件开发、硬件开发及软硬件的更新迭代。造成开发资源大量投入、资源浪费；且开发效率较低，开发周期较长；另外，此种开发方式技术共享差，使维护及迭代成本不断升高。


技术实现要素：

4.本发明提供一种微控制系统及其开发平台、开发装置及开发方法，设置多个标准电路模块标准化硬件控制电路及设置多个带唯一编码的分别驱动各标准电路模块的软件驱动模块标准化软件，通过修改可执行的编码列表进行新产品及迭代开发；共享开发资源，缩短开发周期，降低开发成本。
5.为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：一种微控制系统开发平台，包括编码数据库、编写模块、编译模块；所述编码数据库存储有多个软件驱动模块的功能信息、原理信息及各所述软件驱动模块唯一对应的编码；所述编写模块编辑生成按照时间轴和/或包含条件限制关系的编码列表；所述编译模块将所述编码列表编译为第一执行程序，其为单片机可执行程序。
6.在一实施例中，还包括仿真模块，用于模拟所述编码列表的运行。
7.在一实施例中，所述编码列表包括时间轴变量，其数值设定所述编码对应的所述软件驱动模块的执行顺序；当所述时间轴变量为0时表示不限时间执行。
8.一种微控制系统开发装置，包括上述的微控制系统开发平台、硬件控制电路；所述硬件控制电路包括程序存储器、控制器；所述程序存储器包括第一存储区、第二存储区，其分别与所述控制器连接；所述第一存储区用于存储第一执行程序；所述第二存储区用于存储第二执行程序；所述第二执行程序包括多个对应唯一的编码的软件驱动模块；当所述第一执行程序、所述第二执行程序存储在所述程序存储器内时，所述控制器可根据所述第一执行程序执行所述第二执行程序中的各所述软件驱动模块。
9.在一实施例中，所述硬件控制电路还包括片外存储器、片内存储器；所述片外存储器、所述片内存储器分别与所述控制器连接；所述第一存储区位于所述片外存储器上；所述第二存储区位于所述片内存储器上。
10.在一实施例中，所述控制器与所述片内存储器一体为单片机；所述片外存储器为
eeprom存储器。
11.在一些实施例中，所述硬件控制电路还包括分别与各所述软件驱动模块对应的标准电路模块，其分别与所述控制器连接；当其连接执行元件或采集元件时，控制器分别由各所述软件驱动模块驱动向所述标准电路模块传输执行信号或者由所述标准电路模块采集传感信号。
12.在一些实施例中，各所述标准电路模块分别为驱动型开关量模块、采样型开关量模块、驱动型频率电路模块、采样型频率电路模块、驱动型电压模拟量模块、采样型电压模拟量模块、微控通信转换模块中的任意一种或多种，且包括一种或多种所述标准电路模块的至少一个，其分别与所述控制器实现ttl电平通信。
13.一种微控制系统开发方法，包括：设置多个标准电路模块，使其分别与控制器连接组成硬件控制电路；为所述控制器设置包括第一存储区、第二存储区的程序存储器，其与所述控制器连接；设置对应驱动各所述标准电路模块的软件驱动模块并进行唯一对应的编码，用作所述控制器的第二执行程序，存储在所述第二存储区；设置遵循时间轴和/或包括条件限制关系的编码列表，生成所述控制器的第一执行程序，存储在所述第一存储区；改变所述第一执行程序改变所述微控制系统的控制功能。
14.一种微控制系统，包括控制器、与所述控制器连接的程序存储器、至少一个标准电路模块；所述程序存储器配置有第一执行程序、第二执行程序；所述第一执行程序包括按照时间轴和/或包含条件限制关系的编码列表；所述第二执行程序包括多个分别对应不同编码的软件驱动模块，其用于驱动不同的所述标准电路模块；所述控制器根据所述第一执行程序执行所述第二执行程序中的各所述软件驱动模块。
15.与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的微控制系统及其开发平台、开发装置及开发方法，通过设置包括第一存储区、第二存储区且分别与控制器连接的程序存储器，分别用于存储包含编码列表信息的第一执行程序、包括多个分别对应唯一的编码的软件驱动模块的第二执行程序；各软件驱动模块分别用于驱动不同的标准电路模块；第一执行程序包括按照时间轴和/或包括条件限制关系的编码列表；使控制器根据第一执行程序调用第二执行程序中的各软件驱动模块，使微控制系统实现不同的功能；在微控制系统开发过程中可仅通过修改第一执行程序进行控制功能的改进及改变，而不修改各标准电路模块对应的各软件驱动模块，提高开发效率，缩短开发周期，节省开发资源，最终降低开发成本；另外，不同型号使用相同的第二执行程序可增加资源共享程度，降低维护及迭代成本。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是本发明所提出的一种微控制系统开发方法的一种实施例的流程示意图；图2是本发明所提出的一种微控制系统、微控制系统开发装置的一种实施例的组成结构的示意图。
18.图中，1、控制器；2、片外存储器；3、片内存储器；4、标准电路模块。
具体实施方式
19.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中至始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
20.在一实施例中，参照图1及图2，微控制系统开发平台包括编码数据库、编写模块、编译模块；微控制系统开发平台可依托计算机硬件及软件系统实现。
21.编码数据库存储有多个软件驱动模块的功能信息及原理信息；且各软件驱动模块分别通过唯一对应的编码进行标识。
22.通过编写模块可编辑生成按照时间轴和/或包含条件限制关系的编码列表，直观表示为依时间轴执行各软件驱动模块或依条件限制关系执行各软件驱动模块。
23.编译模块则将上述的编码列表编译为第一执行程序，其为单片机可识别的机器语言，用于烧制到单片机的程序存储器执行。
24.本实施例的微控制系统开发平台实现依编码为执行主体的第一执行程序的编制，实现根据编码列表中的软件驱动模块实现微控制系统的控制功能，简化开发，提高开发效率。
25.在一实施例中，微控制系统开发平台还包括仿真模块，其用于模拟编码列表运行；仿真模块包括各软件驱动模块的输入接口及输出接口，根据时间轴的顺序及条件限制关系执行。
26.本实施例的开发平台用于微控制系统功能设计的初步核验，减少电路板上调试时间，缩短调试周期，提高开发效率。
27.在一实施例中，参照图1及图2，微控制系统开发平台包括时间轴变量；编码列表中的代表各软件驱动模块的编码配置有时间轴变量并根据时间轴变量的数值确定软件驱动模块的执行顺序。当该编码的时间轴变量为0时，对应的软件驱动模块不限时间执行。
28.本实施例的微控制系统开发平台对软件驱动模块进行时序执行及无时序执行进行区分，提高第一执行程序的开发能力。
29.在一实施例中，微控制系统开发平台中的编写模块中各编码还分别配置有数据变量，方便进行常用数据的配置及修改。
30.在一实施例中，编码列表采用表格的形式实现。
31.例如，电热水器控制电路板配置编程，设置标准硬件电路板驱动模块，编码为001；其包括温度传感器驱动模块，编码为123；继电器驱动模块，编码为155；设定温度驱动模块，编码为102；电源开关驱动模块，编码为115等；以上信息均存入编码数据库中。
32.在微控制系统开发平台上配置的编码列表如下。
时间轴变量输入触发模块信号（可以有多个模块组合）输出驱动模块信号（可以有多个模块组合）备注（助记说明）
0001(x)==0
ꢀꢀ
0123(x)《123(x)155(x)==0 0123(x)》123(x)155(x)==1 33.时间轴变量，0表示对时间不关心；其他数值可表示相对起始时间偏移量或者执行顺序。
34.编码后面的括号内为该软件驱动模块的数据变量，可直接进行配置或修改。其具体值对应的实际意义，对应记录在编码的功能信息里。例如，对于继电器模块类，一般0表示闭合，1表示断开。
35.以上配置为按用户指定温度工作的电热水器简单模型；在用户上电情况下，当测量的温度小于用户设定的温度，则打开加热继电器开始加热，当温度高于设定温度，则断开加热继电器。
36.将上述编码列表编译为第一执行程序存储在第一存储区执行。
37.在一实施例中，参照图1及图2，本发明的微控制系统开发装置包括微控制系统开发平台及硬件控制电路；硬件控制电路包括程序存储器、控制器1。
38.程序存储器包括第一存储区、第二存储区；第一存储区用于存储第一执行程序；第二存储区用于存储第二执行程序；第二执行程序包括多个分别唯一对应不同编码的软件驱动模块。当第一存储区存储第一执行程序，第二存储区存储第二执行程序时，控制器1可根据第一执行程序的时间轴变量及条件限制关系执行第二执行程序的各软件驱动模块。
39.本实施例的微控制系统开发装置可以通过只修改第一执行程序并将其烧制到第一存储区进行微控制系统的开发调试，提高开发效率，缩短开发周期。
40.在一实施例中，参照图1及图2，硬件控制电路还包括片外存储器2、片内存储器3；片内存储器3与控制器1一体为单片机。第一存储区位于片外存储器2上；第二存储区位于片内存储器3上。
41.本实施例的微控制系统开发装置可实现在第一执行程序修改的过程中只重复擦写片外存储器2，则片内存储器3可使用可重复擦写或非重复擦写类型的单片机，降低单片机成本。
42.另外，第一执行程序改动时只对片外存储器2进行重复擦写，延长单片机的使用寿命，节省开发成本。
43.在一实施例中，片外存储器2为eeprom；当然，片外存储器2也可为其他可进行多次擦写且掉电不清空的其他类型的程序存储器。
44.在一实施例中，参照图1及图2，硬件控制电路还包括与各软件驱动模块对应的标准电路模块4，其可以位于同一块电路板上或者位于不同的电路板上，分别与控制器1电连接，用于控制器1通过各标准电路模块4与执行元件或采集元件连接，并通过各对应的软件驱动模块驱动实现向执行元件发送执行信号或者接收由采集元件采集、经标准电路模块4转化的传感信号。
45.本实施例的微控制系统开发装置可以根据功能需要连接相应的标准电路模块4或者通过选择软件驱动模块选择参与工作的标准电路模块4，而非传统方法先开发具有相应功能的电路板再针对电路板开发相应的驱动软件进行调试验证，降低开发成本及提高开发效率。
46.在一实施例中，标准电路模块4可以为驱动型开关量模块、采样型开关模块、驱动
型频率电路模块、采样型频率电路模块、驱动型电压模拟量模块、采样型模拟量模块、微控通信转换模块的任意一种或者任意多种，且任意一种或者多种标准电路模块4的数量可以为多个。
47.各标准电路模块4分别与控制器1连接实现适应控制器1的ttl电平通信或者模拟量通信。
48.本实施例的微控制系统开发装置旨在包含家用电器常用外接的功能电路，实现单片机接口结合标准电路模块4的功用，降低开发成本，提高开发效率。
49.在一实施例中，微控通信转换模块可为单片机系统通信模块，例如通过微控通信转换模块连接电机智能调速模块。
50.本实施例的微控制系统开发装置使家用电器执行元件及采集元件尽可能共用化，降低管理成本。
51.在一实施例中，各标准电路模块4详细信息如下。
52.驱动型开关量模块：单片机输入该模块为ttl电平，控制输出为开关触点。具体硬件电路实现及属性可以进一步细分多种模块，输入参数为0，1，对应输出为0，1。
53.采样型开关量模块：，外界输入该模块为开关触点。具体硬件电路实现及属性可以进一步细分多种模块，输出给单片机为ttl电平，输入参数为0，1，对应输出为0，1。
54.驱动型频率电路模块：单片机输入该模块为ttl电平pwm，控制输出为端口负载电压的pwm,输入参数为频率及占空比，输出参数为频率及占空比。
55.采样型频率电路模块：外界输入该模块为端口负载电压的pwm, 输出给单片机为ttl电平pwm，输入参数为频率及占空比，输出参数为频率及占空比。
56.驱动型电压模拟量模块：单片机输入该模块为ttl电平的比例模拟电压，输出为端口电压幅值按比例的电压，输入参数为比例数值，输出参数为比例数值。
57.采样型电压模拟量模块：外界输入模块为端口电压幅值按比例的电压，输出给单片机为ttl电平的比例模拟电压，输入参数为比例数值，输出参数为比例数值。
58.智能电机调速模块：其为单片机控制模块，控制器1通过微控通信转换模块输入该模块为速度值，模块输出控制实际负载速度通过微控通信转换模块传输给控制器1。
59.在一实施例中，参照图1及图2，本发明的微控制系统开发方法包括：设置多个标准电路模块4，分别与控制器1连接组成硬件控制电路；硬件控制电路设置有包括第一存储区、第二存储区的程序存储器。
60.设置对应驱动多个标准电路模块4的软件驱动模块并进行唯一的编码，用作控制器1的第二执行程序；设置遵循时间轴和/或包括条件限制关系的编码列表，生成控制器1的第一执行程序。
61.将第一执行程序及第二执行程序烧制到程序存储器中，使控制器1可根据第一执行程序的编码列表调用第二执行程序的软件驱动模块运行。
62.通过改变第一执行程序的编码列表的包含的编码的数量及参数、各编码的时序及相互的条件限制关系改变微控制系统的控制功能，进行产品更新换代或新产品的开发。
63.在一实施例中，参照图1及图2，微控制系统开发方法还包括设置片外存储器2、片内存储器3；片内存储器3与控制器1一体为单片机；将第二执行程序烧制在片内存储器3内，
一般不进行修改；第一执行程序烧制在片外存储器2内，进行调试修改。
64.在一实施例中，参照图1及图2，微控制系统开发方法还包括：第一执行程序的编写及修改通过微控制系统开发平台实现；开发平台包括数据库、编写模块及编译模块。
65.编码数据库包括各软件驱动模块的编码及相应的功能、原理及逻辑信息；通过编写模块直接使用编码进行编程形成编码列表。即，应用携带功能、原理及逻辑信息的编码语言进行编程，提高可读性及可识别度，方便开发者使用，提高开发效率。
66.编译模块则将第一执行程序编译为控制器1识别的机器语言，提高第一执行程序的编程效率。
67.在一实施例中，微控制系统开发方法还包括：第一执行程序编制过程中或完成时，通过仿真模块对其进行检查验证，减少上机调试的时间，提高开发效率。
68.在一实施例中，微控制系统开发方法还包括：编码列表采用表格的形式实现。
69.例如，电热水器控制板卡配置编程，首先应该有一个按标准化完成的硬件板卡（id：001），上面具备了温度传感器模块（id：123），继电器模块（id：155），设定温度模块（id：102）；电源开关模块（id：115）；而且该信息都存入数据库内。
70.在微控制系统开发平台上配置的编码列表如下。
时间轴输入触发模块信号（可以有多个模块组合）输出驱动模块信号（可以有多个模块组合）备注（助记说明）0001(x)==0
ꢀꢀ
0123(x)《123(x)155(x)==0 0123(x)》123(x)155(x)==1 71.时间坐标，0表示对时间不关心； 模块配置id号后括号表示模块的值，具体值对应的实际意义，应该在数据库里面的标准化模块信息里面有详细说明。例如，对于继电器模块类，一般0表示闭合，1表示断开。
72.以上配置为按用户指定温度工作的电热水器简单模型；在用户上电情况下，当测量的温度小于用户设定的温度，则打开加热继电器开始加热，当温度高于设定温度，则断开加热继电器。
73.在一实施例中，参照图2，本发明的微控制系统包括控制器1；控制器1配置有程序存储器，其包括第一存储区、第二存储区。
74.第一存储区、第二存储区分别用于存储第一执行程序、第二执行程序。
75.第一执行程序为包括按照时间轴和/或包含条件限制关系的编码列表信息。
76.控制器1根据第一执行程序执行第二执行程序的各软件驱动模块。
77.本实施例的微控制系统的控制器1的程序存储器配置有由微控制系统开发装置开发的第一执行程序、第二执行程序，直接应用于产品，加快成品效率。
78.在一实施例中，参照图2，微控制系统还包括至少一种标准化电路模块且至少一个此种标准化电路模块，其与控制器1连接，第二执行程序中包含驱动其的软件驱动模块。
79.标准电路模块4可与控制器1位于同一电路板上，也可通过分立的电路板线连接。
80.在一实施例中，参照图2，微控制系统还包括片外存储器2、片内存储器3，第一存储区位于片外存储器3上；第二存储区位于片内存储器3上；片外存储器2、片外存储器3分别用于存储第一执行程序、第二执行程序。
81.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
82.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
83.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
84.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种微控制系统开发平台，其特征在于，包括：编码数据库，其存储有多个软件驱动模块的功能信息、原理信息及各所述软件驱动模块唯一对应的编码；编写模块，编辑生成按照时间轴和/或包含条件限制关系的编码列表；编译模块，将所述编码列表编译为第一执行程序，其为单片机可执行程序。2.根据权利要求1所述的微控制系统开发平台，其特征在于，还包括仿真模块，用于模拟所述编码列表的运行。3.根据权利要求1或2所述的微控制系统开发平台，其特征在于，所述编码列表包括时间轴变量，其数值设定所述编码对应的所述软件驱动模块的执行顺序；当所述时间轴变量为0时表示不限时间执行。4.一种微控制系统开发装置，其特征在于，包括权利要求1至3任一项所述的微控制系统开发平台、硬件控制电路；所述硬件控制电路包括程序存储器、控制器；所述程序存储器包括第一存储区、第二存储区，其分别与所述控制器连接；所述第一存储区用于存储第一执行程序；所述第二存储区用于存储第二执行程序；所述第二执行程序包括多个对应唯一的编码的软件驱动模块；当所述第一执行程序、所述第二执行程序存储在所述程序存储器内时，所述控制器可根据所述第一执行程序执行所述第二执行程序中的各所述软件驱动模块。5.根据权利要求4所述的微控制系统开发装置，其特征在于，所述硬件控制电路还包括片外存储器、片内存储器；所述片外存储器、所述片内存储器分别与所述控制器连接；所述第一存储区位于所述片外存储器上；所述第二存储区位于所述片内存储器上。6.根据权利要求5所述的微控制系统开发装置，其特征在于，所述控制器与所述片内存储器一体为单片机；所述片外存储器为eeprom存储器。7.根据权利要求4至6任一项所述的微控制系统开发装置，其特征在于，所述硬件控制电路还包括分别与各所述软件驱动模块对应的标准电路模块，其分别与所述控制器连接；当其连接执行元件或采集元件时，控制器分别由各所述软件驱动模块驱动向所述标准电路模块传输执行信号或者由所述标准电路模块采集传感信号。8.根据权利要求7所述的微控制系统开发装置，其特征在于，各所述标准电路模块分别为驱动型开关量模块、采样型开关量模块、驱动型频率电路模块、采样型频率电路模块、驱动型电压模拟量模块、采样型电压模拟量模块、微控通信转换模块中的任意一种或多种，且包括一种或多种所述标准电路模块的至少一个，其分别与所述控制器实现ttl电平通信。9.一种微控制系统开发方法，其特征在于，包括：设置多个标准电路模块，使其分别与控制器连接组成硬件控制电路；为所述控制器设置包括第一存储区、第二存储区的程序存储器，其与所述控制器连接；设置对应驱动各所述标准电路模块的软件驱动模块并进行唯一对应的编码，用作所述控制器的第二执行程序，存储在所述第二存储区；设置遵循时间轴和/或包括条件限制关系的编码列表，生成所述控制器的第一执行程序，存储在所述第一存储区；改变所述第一执行程序改变所述微控制系统的控制功能。10.一种微控制系统，其特征在于，包括控制器、与所述控制器连接的程序存储器、至少
一个标准电路模块；所述程序存储器配置有第一执行程序、第二执行程序；所述第一执行程序包括按照时间轴和/或包含条件限制关系的编码列表；所述第二执行程序包括多个分别对应不同编码的软件驱动模块，其用于驱动不同的所述标准电路模块；所述控制器根据所述第一执行程序执行所述第二执行程序中的各所述软件驱动模块。

技术总结
本发明公开一种微控制系统开发平台及包括其的开发装置，开发平台包括编码数据库、编写模块、编译模块；编码数据库存储有多个软件驱动模块唯一对应的编码；编写模块编辑生成按照时间轴和/或包含条件限制关系的编码列表；编译模块将编码列表编译为第一执行程序。微控制系统开发装置还包括控制器，其包括程序存储器，程序存储器包括第一存储区、第二存储区，其分别用于存储第一执行程序、第二执行程序；第二执行程序包括多个分别对应唯一的编码的软件驱动模块；控制器中第二执行程序根据第一执行程序执行各软件驱动模块。本发明设置标准化硬件电路及标准化软件模块，修改可执行的编码列表进行开发工作；共享开发资源，缩短开发周期，降低开发成本。降低开发成本。降低开发成本。


技术研发人员：郑建堂 李勇德 文桂芹 崔京军 袁峰
受保护的技术使用者：卡奥斯创智物联科技有限公司
技术研发日：2022.01.12
技术公布日：2023/7/25