Bang-Bang控制的温湿度调节系统.doc

"Bang-Bang控制的温湿度调节系统" 本文档主要介绍 Bang-Bang 控制的温湿度调节系统的设计和实现。该系统使用 C8051F020 单片机和 I2C 总线数字式温湿度传感器 SHT11，实现了档案库温湿度控制的自动化设备。 系统硬件设计 该系统的硬件设计基于 C8051F020 单片机和 I2C 总线数字式温湿度传感器 SHT11。SHT11 是瑞士 Sennsirion 公司生产的具有 I2C 总线接口的单片全校准数字式相对湿度和温度传感器。该传感器的湿度值输出分辨率为 14 位，温度值输出分辨率为 12 位，并可编程为 12 位和 8 位。C8051F020 单片机是集成在 1 块芯片上的混合信号系统级单片机，具有与 MCS8051 内核及指令完全兼容的微控制器。 软件设计 软件设计主要包括 Bang-Bang 控制算法和程序设计。Bang-Bang 控制算法是一种典型的数字控制算法，用于控制温湿度的调整。该算法需要两个温度设置点：THIGH 和 TLOW，两个湿度设置点 HHIGH 和 HLOW。温度控制和湿度控制一样，只介绍温度的控制。如果温度高于 THIGH，则控制器关闭电源（继电器释放），如果温度低于 TLOW，则控制器打开电源（继电器吸合）。THIGH 与 TLOW 之差称为滞后。使用滞后延长了继电器的使用寿命，因为它减少了继电器开关次数。 程序设计包括系统复位子程序、SMBus 初始化子程序、A/D 转换和读取转换数据子程序、Bang-Bang 控制算法子程序和输出控制子程序。这些子程序的详细介绍如下： * 系统复位子程序（Reset_Init）：完成对内部振荡器的设置，对 XBR0 和 XBR2 的设置将 SMB 连到通用的 I/O 引脚。 * SMBus 初始化子程序(SMBus_Init):配置并使能 SMBus，设置 SMBus 时钟速率，为第一次传输清除 SM_BUSY 标志。 * A/D 转换和读取转换数据子程序（ADCRead）：完成 A/D 转换和读取数据的操作。 * Bang-Bang 控制算法子程序（Bang－Bang）：实现 Bang-Bang 控制算法的逻辑控制。 * 输出控制子程序（OUTcontrol）：完成输出控制的操作。 A/D 转换和读取转换数据子程序 A/D 转换和读取转换数据子程序（ADCRead）是该系统的核心部分，该子程序完成 A/D 转换和读取数据的操作。该子程序的详细介绍如下： * WRITE EQU 00H：SMBus 写命令 * READ EQU 01H：SMBus 读命令 * CHIP-A EQU 00H：SHT11 从地址 * MEAMURE_TEMP EQU 03H：SHT11 测量温度命令 * MEARURE_HUMI EQU 05H：SHT11 测量湿度命令 该子程序使用 SMBus 协议与 SHT11 进行通讯，完成 A/D 转换和读取数据的操作。 本文档详细介绍了 Bang-Bang 控制的温湿度调节系统的设计和实现，该系统使用 C8051F020 单片机和 I2C 总线数字式温湿度传感器 SHT11，实现了档案库温湿度控制的自动化设备。