溫度照度監(jiān)測儀控制器算法及上下位軟件設計
溫度照度監(jiān)測儀以STC12C5A60S2作主控制器，該芯片自帶兩路PWM控制器、兩個定時器、十位AD轉換器等。溫度照度監(jiān)測儀系統(tǒng)光照度調整使用增量式的PID算法，根據變換量按比例調整PWM定時器CCAP1L、CCAP1H的值，輸出不同占空比的PWM信號調節(jié)LED的照度。其中PID如式(10）式中：
Δuk為控制量的增量；k為采樣序號；ek為第k次采樣的輸入偏差值；ek-1為第k-1次采樣的輸入偏差值。
溫度照度監(jiān)測儀對光照度監(jiān)控分兩種狀態(tài)：1）如果當前值小于輸入的設定值，則PWM波形占空比增加，輸出光照度增大，直到輸出值等于設定值。2）如果輸出值大于或等于設定值，則PWM輸出占空比減小，輸出光照度減小，直到輸出值等于設定值。通過不斷的檢測與調整，讓光照度保持恒定。溫度照度監(jiān)測儀中LED光源板的溫度通過溫度傳感器檢測，當檢測溫度高于設定溫度時，啟動降溫風扇。當檢測溫度低于或等于設定溫度時，停止降溫風扇。
溫度照度監(jiān)測儀的系統(tǒng)軟件設計：本監(jiān)測系統(tǒng)的軟件采用Labview編程，Labview是專為數據采集、儀器控制、數據分析與數據表達的圖形化編程環(huán)境，它是一個開放的開發(fā)環(huán)境，具有PCI、RS-232/485、USB等各種儀器通訊總線標準的所有功能函數，可以利用這些函數與不同總線標準接口的數據采集硬件交互工作。本系統(tǒng)采用NI_VISA串口Serial函數來訪問和控制串口，從而實現串口通信功能。首先，利用VISA Con2figureSerial Port. vi進行串口初始化，然后利用VISA write.vi向寫緩沖區(qū)發(fā)送數據讀取指令，最后利用VISAread. vi以字符串形式讀取數據緩沖區(qū)的8位二進制數，并利用HexadecimalString To Number節(jié)點將8位字符串數據轉變成數字型數據，提供給控制電路。上位機軟件完成如下功能：初始化系統(tǒng)；根據溫室控制要求向下位機發(fā)送控制指令；控制串口和下位機的收發(fā)；判斷下位機數據采集狀態(tài)并發(fā)送相應控制指令；讀取和解析來自下位機的數據；顯示實時或非實時數據；保存數據；根據環(huán)境需求控制系統(tǒng)狀態(tài)。下位機軟件設計下位機軟件采用C51語言編寫。完成的功能有：根據上位機控制指令控制下位機的光環(huán)境參數采集、環(huán)境參數的給定值；向上位機發(fā)送環(huán)境參數；根據環(huán)境參數與設定值調控光環(huán)境。
以上即為溫度照度監(jiān)測儀的控制算法和上下位軟件的設計，希望對研究溫度照度監(jiān)測儀等電子電器原件的人員有所幫助。
