温度照度监测仪控制器算法及上下位软件设计
温度照度监测仪以STC12C5A60S2作主控制器,该芯片自带两路PWM控制器、两个定时器、十位AD转换器等。温度照度监测仪系统光照度调整使用增量式的PID算法,根据变换量按比例调整PWM定时器CCAP1L、CCAP1H的值,输出不同占空比的PWM信号调节LED的照度。其中PID如式(10)式中:
Δuk为控制量的增量;k为采样序号;ek为第k次采样的输入偏差值;ek-1为第k-1次采样的输入偏差值。
温度照度监测仪对光照度监控分两种状态:1)如果当前值小于输入的设定值,则PWM波形占空比增加,输出光照度增大,直到输出值等于设定值。2)如果输出值大于或等于设定值,则PWM输出占空比减小,输出光照度减小,直到输出值等于设定值。通过不断的检测与调整,让光照度保持恒定。温度照度监测仪中LED光源板的温度通过温度传感器检测,当检测温度高于设定温度时,启动降温风扇。当检测温度低于或等于设定温度时,停止降温风扇。
温度照度监测仪的系统软件设计:本监测系统的软件采用Labview编程,Labview是专为数据采集、仪器控制、数据分析与数据表达的图形化编程环境,它是一个开放的开发环境,具有PCI、RS-232/485、USB等各种仪器通讯总线标准的所有功能函数,可以利用这些函数与不同总线标准接口的数据采集硬件交互工作。本系统采用NI_VISA串口Serial函数来访问和控制串口,从而实现串口通信功能。首先,利用VISA Con2figureSerial Port. vi进行串口初始化,然后利用VISA write.vi向写缓冲区发送数据读取指令,最后利用VISAread. vi以字符串形式读取数据缓冲区的8位二进制数,并利用HexadecimalString To Number节点将8位字符串数据转变成数字型数据,提供给控制电路。上位机软件完成如下功能:初始化系统;根据温室控制要求向下位机发送控制指令;控制串口和下位机的收发;判断下位机数据采集状态并发送相应控制指令;读取和解析来自下位机的数据;显示实时或非实时数据;保存数据;根据环境需求控制系统状态。下位机软件设计下位机软件采用C51语言编写。完成的功能有:根据上位机控制指令控制下位机的光环境参数采集、环境参数的给定值;向上位机发送环境参数;根据环境参数与设定值调控光环境。
以上即为温度照度监测仪的控制算法和上下位软件的设计,希望对研究温度照度监测仪等电子电器原件的人员有所帮助。
