【正文】 在單片機應用環(huán)境不是很惡劣的地方，利用軟件抗干擾也可以達到精度不高的要求，而且，節(jié)省了硬件資源，降低了產(chǎn)品設計成本，有助于產(chǎn)品的推廣、民用化。因此，常在一些對程序流向其決定作用的指令（如RET、RETI、LACALL、LJMP、JC、JNC、DJNZ等等）和某些對系統(tǒng)工作狀態(tài)至關重要的指令（如SETB、EA等等）之前插入兩條NOP指令，確保正確地執(zhí)行。二、抗干擾的措施在應用中，因PC“跑飛”而引起系統(tǒng)失控的后果是嚴重的，對于本系統(tǒng)的而言可能是不能控制電磁爐，導致干鍋等現(xiàn)象。第三節(jié) 抗干擾的設計一、產(chǎn)生干擾的原因以及結果干擾可以沿著各種線路侵入單片機系統(tǒng)，也可以以場的形式從空間侵入，干擾作用在單片機的輸入系統(tǒng)可以使模擬信號失真、數(shù)字信號出錯；干擾作用在單片機的輸出系統(tǒng)可以使各輸出信號混亂，不能正常反映單片機系統(tǒng)的真是輸出量；干擾作用在單片機系統(tǒng)的內核可以使CPU芯片內部邏輯發(fā)生混亂，有可能導致取操作碼變成了取操作數(shù)，發(fā)送出錯誤的地址值，讀取到錯誤的數(shù)據(jù)或指令，寄存器值發(fā)生變化，產(chǎn)生錯誤的跳轉等現(xiàn)象。但是在程序內部一般不是用時分秒來計算的，因此，為了對應程序處理上的方便，就要使用單片機的一個定時器用于系統(tǒng)全部時鐘，例如顯示刷新、鍵盤掃描等，相對于單片機的計算來說，溫度的控制周期比較長，所以對2分鐘（電阻爐溫度控制周期為2分鐘）進行細分，將每分鐘進行100等分，則兩分鐘就是200等分，這樣就達到了200個輸出等級了，這樣的輸出比例已經(jīng)足夠細里。在一些情況下針對特定的系統(tǒng)設計的PID控制器控制得很好，但它們仍存在一些問題需要解決： 第二節(jié) PID調節(jié)溫度的分析一、溫度控制的基本方法本系統(tǒng)執(zhí)行電路采用可控硅調節(jié)方式。 其次，PID參數(shù)較易整定。這個理論和應用自動控制的關鍵是，做出正確的測量和比較后，如何才能更好地糾正系統(tǒng)。即其控制品質對受控對象特性的變化不敏感。反之，MOC3041輸入端的雙向晶閘管關斷，外部雙向晶閘管KS在外部電壓過零后也關斷。直到IFT=0時，由可控硅的特性可知，這時功率可控硅不是立即關斷，而是當電源電壓倒0V附近，功率可控硅電流才為零，才被關斷。溫度變化 0℃以下時，△R＜0。二、ZLG7289A（串行接口8 位LED 數(shù)碼管及64 鍵鍵盤智能控制芯片）ZLG7289A 是一片具有串行接口的可同時驅動8 位共陰式數(shù)碼管或64 只獨立LED的智能顯示驅動芯片該芯片同時還可連接多達64 鍵的鍵盤矩陣單片即可完成LED 顯示﹑鍵盤接口的全部功能ZLG7289A 內部含有譯碼器可直接接受BCD 碼或16 進制碼并同時具有2 種譯碼方式參看后文此外還具有多種控制指令如消隱﹑閃爍﹑左移﹑右移﹑段尋址等。第二節(jié) 系統(tǒng)設計的宗旨1. 用于電磁爐的溫度控制結構精簡2. 盡量降低成本3. 可靠性高（抗干擾性能好）本文將分析應用單片機中的PID調節(jié)程序對電磁爐的控制，以及其測控電路。在控制理論和技術飛速發(fā)展的今天，工業(yè)過程控制領域仍有近90％的回路在應用PID控制策略。河南工程學院畢業(yè)設計（論文）單片機溫度控制及PID控制程序的設計 學生姓名： ＿ 系 （部）：電子信息工程系 專 業(yè)：電氣自動化 指導教師： 2008 年 5 月 16 日摘 要隨著生產(chǎn)的發(fā)展，自動化程度越來越高，熱電設備對溫度的控制要求也越來越高?！ID控制具有結構簡單、穩(wěn)定性能好、可靠性高等優(yōu)點，尤其適用于可建立精確數(shù)學模型的確定性控制系統(tǒng)。本溫度控制系統(tǒng)設計的對象是一熱水電磁爐，用單片機控制對電磁爐水溫的調節(jié)，達到想要的溫度，要求所設計的系統(tǒng)具有軟硬件結構簡單、成本低廉、可靠性高（即不易出錯）等特點。這種結構特點決定了單片機具有體積小、成本低、可靠性高、應用靈活、開發(fā)效率高、易于被產(chǎn)品化等優(yōu)點，使其具有很強的面向控制的能力，在工業(yè)自動化控制、家用電器、智能化儀表、機器人、軍事裝置等領域獲得了廣泛的應用。解上式可得： （2）所以 （3）以t=0℃時作為參考點，溫度變化0℃以上時，△R＞0時。若IFT仍存在，則功率可控硅在每半個周期內被重新觸發(fā)一次，所以功率可控硅導通。當SN74F08D輸出低電平時，MOC3041的輸入端有電流流入，輸出端的雙向晶閘管導通，觸發(fā)外部的雙向晶閘管KS導通。測量關心的變量，與期望值相比較，用這個誤差糾正調節(jié)控制系統(tǒng)的響應。雖然很多工業(yè)過程是非線性或時變的，但通過對其簡化可以變成基本線性和動態(tài)特性不隨時間變化的系統(tǒng)，這樣PID就可控制了?，F(xiàn)在，自動整定或自身整定的PID控制器已是商業(yè)單回路控制器和分散控制系統(tǒng)的一個標準。也就是說把一個周期分成若干份，例如1/2，1/4等等這樣的，根據(jù)反饋數(shù)據(jù)的大小來選擇在具體的導通的時間，從而控制電阻爐的加熱功率，以達到調節(jié)溫度的目的。本系統(tǒng)以比例調節(jié)為基礎，微分、積分為輔，我們所設定得PID三個參數(shù)是根據(jù)參考書籍上的“常見控制系數(shù)PID參數(shù)經(jīng)驗選擇范圍”中的溫度參數(shù)，～5，Ti（分）為3～10，Td（分）～3。可見，一旦PC“跑飛”,在其錯誤的引導下，CPU可能會一錯再錯，執(zhí)行一系列的錯誤指令，發(fā)出錯誤的控制命令，導致系統(tǒng)失控，CPU在執(zhí)行錯誤的指令的過程中，可能會破壞數(shù)據(jù)區(qū)、專用寄存器內容、堆棧指針等等。為了不明顯降低程序正常運行的效率，不可能在程序中加入太多的冗余指令。第五章 分析與結論通過此項設計的分析可得到如下結論： 普通PID調節(jié)在一般性的應用中是行之有效的控制方法，尤其結合運算速度快、體積小、價格低廉的8位MCS51單片機,可以做出可行、可靠性強的自動控制產(chǎn)品?！皢纹瑱C溫度控制及PID控制程序的設計”的設計成功梅老師起著非常重要的指導作用。參考文獻[1] 何立民 ：《單片機應用文集》，北京航空航天大學出版社，1994[2] 涂時亮，張友德 ：《單片微機控制技術》，復旦大學出版社，1994[3] 翁思義，楊平 ：《自動控制原理》，中國電力出版社，2001[4] 向婉成 ：《控制儀表與裝置》，機械工業(yè)出版社，1999[5] 趙曉安 ：《MCS51單片機原理及應用》,天津大學出版社，2001[6] 沈紅衛(wèi) ：《單片機應用系統(tǒng)設計實例與分析》，北京航空航天大學出版社，2001[7] 劉大茂：《單片機原理與應用》（第1版） .上海：上海交通大學出版社，2000[8] 周航慈，饒運濤《單片機程序設計基礎》（第2版）北京：北京航空航天大學出版社，1999[9] 張衛(wèi)華：《電動閥門智能測控系統(tǒng)的研制》青島大學學報，2003致 謝“單片機溫度控制及PID控制程序的設計”的設計已接近尾聲，經(jīng)過再三的驗證，此設計的各項功能均已經(jīng)或基本上達到設計要求，實驗系統(tǒng)已完成整體流程和主要功能模塊。由以上可以看出，采用冗余技術使PC納入正軌的條件是：“跑飛”的PC必須指向程序區(qū)，且必須執(zhí)行到冗余指令，在PC“跑飛”到納入正軌的這段時間內，CPU可能已經(jīng)錯誤地改動了數(shù)據(jù)區(qū)（如數(shù)據(jù)表格區(qū)等）。當“跑飛”道某一條單字節(jié)指令上時，便可自動納入正軌；當“跑飛”道某一條雙字節(jié)指令上時，有可能落到其操作數(shù)上，從而繼續(xù)出錯；當PC“跑飛”道某一條三字節(jié)指令上時，繼續(xù)出錯