【正文】 ivative * dError)。 // 偏差ppSumError += Error。 return set_num。 else if(dushu1==0xb0) set_num=15。 dushu=dushuamp。 dushu=P0。 while(dushu!=0xf0) { dushu=P0。 dushu=P0。 //掃描第四行 dushu=P0。 else if(dushu1==0x70) set_num=12。0xf0。 dushu=dushuamp。 dushu=dushuamp。 dushu=dushuamp。 dushu=dushuamp。 else if(dushu1==0x70) set_num=8。0xf0。 dushu=dushuamp。 dushu=dushuamp。 dushu=dushuamp。 dushu=dushuamp。 } } P0_0=1。 } if(dushu1==0xe0) set_num=1。0xf0。0xf0。0xf0。0xf0。 P0=0xff。k6。39。//取出十位，轉(zhuǎn)換成字符，如果十位是0不顯示。 delay(10)。 for (k=0。//取出小數(shù)點(diǎn)后一位，轉(zhuǎn)換成字符 if (flag==1) buff3[0]=39。 if ( buff3[1]==0x30) buff3[1]=0x20。 //寫(xiě)入顯示緩沖區(qū)起始地址為第2行第1列 for (k=0。} for (k=0。 wc51r(0x80)。 //顯示器開(kāi)，光標(biāo)開(kāi)，字符不閃爍wc51r(0x06)。 EN = 0。 RS = 1。 P1 = j。 EN = 0。 while((P1 amp。 RS = 0。 temper=c[0]|c[1]。 s=(unsigned int)(c[1]amp。 cc1=cc*。 // 再次開(kāi)始 cc=c[0]*+c[1]。 //低字節(jié) c[0]=read_byte()。}void Read_Temperature(void) //讀取溫度（18B20）{ ow_reset()。 delay(5)。 i0。 delay(6)。 DQ = 0。 uchar value = 0。 // 等待 presence = DQ。 DQ = 0。//占空比調(diào)節(jié)參數(shù)void delay(uint useconds) //延時(shí)程序{ for(。struct PID spid。 // 微分常數(shù) unsigned int LastError。 //PID的測(cè)量值(小數(shù))struct PID { unsigned int SetPoint。}。//1602屏顯示uchar set_c[2]={39。//18b20的直接輸出量 uint cc,cc2。sbit P0_2=P0^2。sbit EN=P2^3。 九、 參考文獻(xiàn)1. 劉海成.《AVR單片機(jī)原理及測(cè)控工程應(yīng)用》 .北京航空航天大學(xué)出版社2. 周潤(rùn)景 劉曉霞.《單片機(jī)實(shí)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真經(jīng)典實(shí)例》.電子工業(yè)出版社3. 謝維成 楊加國(guó).《單片機(jī)原理與應(yīng)用及C51程序設(shè)計(jì)》.清華大學(xué)出版社4. 大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽組委會(huì).《第五屆全國(guó)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽獲獎(jiǎng)作品選編》.北京理工大學(xué)出版社5. 黃志偉 《全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽系統(tǒng)設(shè)計(jì)》。1℃之內(nèi)。，發(fā)現(xiàn)由于水溫分布不均勻，溫度傳感器無(wú)法及時(shí)檢測(cè)到水溫變化以改變加熱功率，減小超調(diào)量，又在原系統(tǒng)中增加了電機(jī)攪拌器以使水溫分布均勻。在系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程中，遇到一些問(wèn)題：，所購(gòu)萬(wàn)用板太小，無(wú)法滿足實(shí)驗(yàn)要求，之后又換用了一個(gè)較大的萬(wàn)用板。出于對(duì)自身知識(shí)及可獲取的學(xué)習(xí)資源的考慮，我組本次電子綜合設(shè)計(jì)的選題最終定為水溫自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，該題目為往年電設(shè)題目，參考資料較易獲取且基本未超出我們現(xiàn)掌握的知識(shí)水平。：令測(cè)溫系統(tǒng)工作，設(shè)定溫度分別為50℃，60℃, 80℃，每10s記錄一次顯示屏幕上的數(shù)據(jù)，繪制其溫度變化曲線，并計(jì)算溫度控制的超調(diào)量，穩(wěn)態(tài)誤差。若18B20讀數(shù)期間允許中斷中斷會(huì)導(dǎo)致其溫度輸出出現(xiàn)大量錯(cuò)誤；若不允許中斷會(huì)導(dǎo)致PWM波周期頻繁變化。經(jīng)過(guò)調(diào)試后PID參數(shù)分別為Proportion = 10，Integral = 8，Derivative =6。此時(shí)采用PID控制意義不大，且PID控制范圍很大，參數(shù)很難整定，而微分環(huán)節(jié)也容易受到干擾導(dǎo)致加熱器無(wú)法滿功率運(yùn)行。容器中上下層溫差過(guò)大，導(dǎo)致溫度傳感器所測(cè)數(shù)據(jù)極不準(zhǔn)確，滯后過(guò)大，非常不利于控制。經(jīng)過(guò)計(jì)算這樣的加熱器功率至少為1120w，因此選擇1000w的加熱管。多次調(diào)試并和修改PID參數(shù)來(lái)完善該系統(tǒng)。R3是光電耦合輸出管的限流電阻，R4是驅(qū)動(dòng)管Q1基極泄放電阻。本系統(tǒng)利用繼電器的吸合與否來(lái)實(shí)現(xiàn)水溫的自動(dòng)化控制。外部供電方式(VDD接+5V，其接口電路如下圖（外接電源工作方式）所示。首先用變壓器模塊20V交流電降為9V交流電，接入整流電橋，變?yōu)橹绷麟娸敵?，再使用三端穩(wěn)壓芯片7805穩(wěn)壓為5V。此方法中硬件上可以使用固態(tài)繼電器或晶閘管控制加熱器工作。1602較之?dāng)?shù)碼管更加符合本次設(shè)計(jì)要求，因此使用1602作為顯示器件。6. 溫度顯示模塊方案一：使用數(shù)碼管顯示，通過(guò)數(shù)碼管顯示被測(cè)溫度和設(shè)定溫度。下面是DS18B20感溫IC的實(shí)物和接口圖片4. 80C52單片機(jī)控制系統(tǒng)AT89C52是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，AT89C52單片機(jī)在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用?！娴墓逃蟹直媛?，℃以上精度，溫度測(cè)量范圍在55℃～125℃ 之間，應(yīng)用方便。由于需要給繼電器提供穩(wěn)定的5V電壓，而方案一中導(dǎo)致電池的過(guò)度損耗，無(wú)法穩(wěn)定帶動(dòng)繼電器持續(xù)工作，所以我們選用能夠提供更加穩(wěn)定5v電源的方案二。通過(guò)各模塊之間的相互配合，可以完成水溫檢測(cè)、液晶顯示、目標(biāo)值設(shè)置、水溫控制等功能。細(xì)節(jié)要求如下：℃~90℃ ，℃，誤差≤1℃。水溫保持在一定范圍內(nèi)且由人工設(shè)定。二、 方案比較1. 系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)為完成任務(wù)目標(biāo)，可以將系統(tǒng)分為如下幾個(gè)部分：5V直流電供電模塊、測(cè)溫模塊、80C52單片機(jī)控制系統(tǒng)、鍵盤(pán)控制電路、溫度顯示模塊、繼電器控制模塊、強(qiáng)電加熱電路。要得到一個(gè)比較穩(wěn)定的5v電壓，在這里接一個(gè)三端穩(wěn)壓器的元件7805。DS18B20：內(nèi)含AD轉(zhuǎn)換器，所以除了測(cè)量溫度外，它還可以把溫度值以數(shù)字的方式(9 B i t ) 送出，因此線路連接十分簡(jiǎn)單，它無(wú)需其他外加電路，直接輸出數(shù)字量，可直接與單片機(jī)通信，讀取測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)。本設(shè)計(jì)選用DS18B20感溫IC，這是因其性能參數(shù)符合設(shè)計(jì)要求，接口簡(jiǎn)單，內(nèi)部集成了A/D 轉(zhuǎn)換，測(cè)溫更簡(jiǎn)便，精度較高，反應(yīng)速度快，且經(jīng)過(guò)市場(chǎng)考察，該芯片易購(gòu)買(mǎi)，使用方便。本次設(shè)計(jì)暫定采用矩陣鍵盤(pán)來(lái)作為溫度設(shè)定電路的輸入。1602可顯示兩行字符及數(shù)字，可以用來(lái)顯示設(shè)定溫度及測(cè)量溫度，較之?dāng)?shù)碼管顯示更加清晰直觀，雖然此前沒(méi)有接觸過(guò)相關(guān)知識(shí)，但該器件上手比較容易，可以在短期內(nèi)學(xué)會(huì)其使用方法。 方案二：采用PWM控制加PID算法，通過(guò)采用PWM可以產(chǎn)生一個(gè)ＰＷＭ波形，而PWM波形的占空比是通過(guò)PID算法調(diào)節(jié)，這樣就可以通過(guò)控制加熱電路的開(kāi)、斷時(shí)間比來(lái)控制加熱器功率進(jìn)而控制溫度的變化，從而使精度提高。電源電路采用變壓器與穩(wěn)壓模塊，將工頻電壓降為5V直流電，為