【正文】 統(tǒng)； 加熱裝置 考慮到給水加熱的應(yīng)用環(huán)境及成本等因素，選用220V/150W加熱棒為溫度控制系統(tǒng)加熱。7) 控制環(huán)節(jié)本實(shí)驗(yàn)采用PWM波控制加熱棒的加熱。而繼電器控制簡(jiǎn)單，電路簡(jiǎn)單，同時(shí)成本很低，基本可以完成PID的控制需要，因此在本實(shí)驗(yàn)中選用繼電器進(jìn)行控制。當(dāng)P1。 顯示電路 由于選用的是銘正同創(chuàng)12864顯示模塊，在仿真軟件Proteus 7 Professional的元件庫(kù)中沒(méi)有該模型，因此該部分沒(méi)有進(jìn)行仿真。定時(shí)器1的定時(shí)時(shí)間為50ms。然后根據(jù)實(shí)時(shí)溫度，計(jì)算PWM中低電平的時(shí)間，即以5s為一個(gè)周期，加熱的時(shí)間。根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)，每一次實(shí)驗(yàn)時(shí)間大約5min左右。圖85為主程序流程圖。利用公式： 。將溫度數(shù)據(jù)傳回電腦利用串口實(shí)現(xiàn)，波特率為9600。因此我將PWM的信號(hào)周期分為100份，設(shè)計(jì)數(shù)器counter，當(dāng)counter=low_time時(shí)發(fā)低電平信號(hào)，為水加熱；其余部分為高電平，不加熱。但是，在電路焊好之后，我發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題——繼電器無(wú)法打開(kāi)，但是與繼電器并聯(lián)的發(fā)光二極管卻可以正常工作。我先將繼電器相關(guān)電路與單片機(jī)斷開(kāi)，利用5V電源給繼電器供電，繼電器成功打開(kāi)了。 軟件調(diào)試 在軟件的編程上，我還是遇到了一些困難。 系統(tǒng)調(diào)試與實(shí)驗(yàn)結(jié)果 根據(jù)上面的仿真結(jié)果，PID三個(gè)參數(shù)分別取，,但是單片機(jī)的運(yùn)算空間有限，為節(jié)省空間，我們只取PID參數(shù)和溫度的整數(shù)部分進(jìn)行計(jì)算，因此令。 = set。 // 積分 dError = ppLastError ppPrevError。 }void duty_cycle(unsigned int t) // 占空比{ unsigned char s。 else { rout = PIDCalc ( amp。 } } else { low_time=0。 b(i)=a(i*21)+a(2*i)/100。,time,c,39。為改善此系統(tǒng)，我增大了比例環(huán)節(jié)，令。雖然圖92獲得了較好的實(shí)驗(yàn)效果，但是其PID所用參數(shù)和溫度誤差的類型為整形，這使得算法的精度并不高，且溫度在某一度內(nèi)所得的誤差是一樣的，因此控制量較為粗糙。 // 60是將P*10得到的，實(shí)際Kp =6，以下如是 = 1。 Error = ppSetPoint*10 NextPoint。 ppLastError = Error。 if(st) { if((st)20) low_time=100。 else low_time=100。void DelayXus()。void xtimer0()。unsigned int j,flag。 //定義小數(shù)計(jì)算部分sbit DQ = P2^5。 //存放溫度值的高字節(jié)BYTE TPL。 _nop_()。 //延時(shí)至少480us DelayXus(480)。 //檢測(cè)存在脈沖 DelayXus(240)。 for (i=0。 //開(kāi)始時(shí)間片 DelayXus(1)。 //讀取數(shù)據(jù) DelayXus(60)。 i8。 //送出數(shù)據(jù) DQ = CY。 //恢復(fù)延時(shí) }}/****************中斷初始化*****************/void init(){ cycle=0。//定時(shí)器賦高8初值 , 12M晶振 TL0=0xb0。 TR0=1。 EA=1。 x=0。 SetBackLight(40)。 TR0=0。 //跳過(guò)ROM命令 DS18B20_WriteByte(0x44)。 //跳過(guò)ROM命令 DS18B20_WriteByte(0xBE)。 j=8。 TPL1=count=(TPLamp。 shu2=(j)%100/10。 PutChar(16,0,46)。 PutPixel(38,2)。 TH0=0x3c。 num++。 if(num=5amp。 PutPixel(x,y)。 } } }} void xtimer0() interrupt 1 //PWM{ unsigned int wendu,i。 SBUF=wendu。j++)。 for(j=0。 ES=1。 else counter=0。 time++。 flag=1。 //占空比調(diào)節(jié)參數(shù)include struct PID { unsigned int SetPoint。 // 微分 signed int LastError。 struct PID spid。 = set。 // 積分 dError = ErrorppLastError。 } /***************************PID算法**************************//*unsigned int PIDCalc( struct PID *pp, unsigned int NextPoint ) { signed int ddError,dError,Error。 ppPrevError = ppLastError。// t=t/10。 else { rout = PIDCalc ( amp。low_time=100) if(low_time=100) //low_time=(unsigned char)(rout/6)。 }} 寧可累死在路上，也不能閑死在家里！寧可去碰壁，也不能面壁。能干的人，不在情緒上計(jì)較，只在做事上認(rèn)真；無(wú)能的人！不在做事上認(rèn)真，只在情緒上計(jì)較。什么是奮斗？奮斗就是每天很難，可一年一年卻越來(lái)越容易。 else low_time=100。 // Perform PID Interation // if(rout=100amp。 s=set*10。 return (ppProportion*dError+ppIntegral*Error+ppDerivative*ddError)。 dError = ErrorppLastError。 ppLastError = Error。 Error = ppSetPoint*10 NextPoint。 //設(shè)定PID參數(shù) = 1。 // Error_2 signed int SumError。 // 比例 unsigned int Integral。 //溫度初始值unsigned int rout。 RI=0。//定時(shí)器賦高8初值 , 12M晶振 TL0=0xb0。 } if(++counter=(low_time)) PWM=0。j++)。 SBUF=shu3*16。 for(j=0。 i=low_time/10*16+low_time%10。 } else { ClrScreen()。num128) if(x128) { num=0。 PutChar(72,0,((low_time)%100/10+48))。 //定時(shí)器賦低8初值 , 12M晶振 TR0=1。 PutChar(40,0,67)。 PutPixel(37,1)。 PutChar(0,0,((j)/100)+48)。 EA=1。 f_j=j*。 //讀溫度低字節(jié) TPH = DS18B20_ReadByte()。 //等待轉(zhuǎn)換完成 DS18B20_Reset()。 //溫度測(cè)量 DS18B20_Reset()。 init()。 ClrScreen()。}/************主函數(shù)*************/main(){ unsigned int x,c。 SM0=0。 TL1=0xfd。//開(kāi)總中斷，開(kāi)T0、T1中斷 TMOD=0x21。 //等待時(shí)間片結(jié)束 DQ = 1。 //開(kāi)始時(shí)間片 DelayXus(1)。}/**************向DS18B20寫1字節(jié)數(shù)據(jù)***************/void DS18B20_WriteByte(BYTE dat) { char i。 //準(zhǔn)備接收 DelayXus(1)。 i++) //8位計(jì)數(shù)器 { dat = 1。 }}/**************從DS18B20讀1字節(jié)數(shù)據(jù)******************/BYTE DS18B20_ReadByte(){ BYTE i。 //釋放數(shù)據(jù)線 DelayXus(60)。 while (CY) { DQ = 0。 //存放溫度值的高字節(jié)BYTE TPL1。typedef unsigned char BYTE。unsigned long temp。extern unsigned char low_time。void DS18B20_WriteByte()。 }}實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：圖93 水溫控制系統(tǒng)PID 控制溫度變化曲線圖（Kp＝6，Ki＝，Kd＝）不難看出，實(shí)際系統(tǒng)與仿真結(jié)果得到了很好的統(tǒng)一，在，時(shí)，系統(tǒng)能夠較快達(dá)到穩(wěn)定，無(wú)超調(diào)，無(wú)穩(wěn)態(tài)誤差，調(diào)節(jié)時(shí)間也較短，控制效果很好。spid,t )。 } void duty_cycle(unsigned int t) // 占空比{ unsigned int s。 // 積分 dError = Errorpp