【正文】 *******LCD內(nèi)部等待函數(shù)*************/void lcd_wait(void){ DATAPORT=0xff。 _nop_()。 //三次顯示模式設(shè)置，確保命令寫入，不檢測忙信號 delay_LCM(5)。 //清屏，檢測忙信號 WriteCommandLCM(0x06,1)。 //指令碼為地址碼+0X80 WriteCommandLCM(X,0)。 ListLength++。 //精確延時 大于 480us DQ = 1。i) { DQ = 0。 i0。 unsigned char b=0。 //跳過讀序號列號的操作 WriteOneChar(0xBE)。0x0f。 //液晶上顯示分 DisplayOneChar(7,0,minite%10+0x30)。 //temp2不顯示不知道為什么 if(ON_OFF==0) //若溫控標志為0 { DisplayOneChar(15,0,39。)。 DisplayOneChar(7,0,minite%10+0x30)。 DisplayOneChar(4,0,hour%10+0x30)。 DisplayOneChar(11,1,temp1/10+0x30)。 if(set=3)set=0。 if(minite=59)minite=59。 break。 EA=1。 mstt=0。 ek=Ktemp。Time_on=0。 //計算PID輸出uk if(start_flag==0) //PID運算標志位 { uk0=uk。OUT=12。 //延時500ms啟動 initLCM( )。start_key=1。} //如果溫度小于30度，綠燈亮 else led2=1。delay_LCM(500)。 TIM=0。break。} //如果溫度大于50度，黃燈亮 else led1=1。 //按鍵掃描 if(start_key==0) { value[0]=3。} //不加熱}}/******************主函數(shù)*****************/ void main(void){ P1=0xff。} //else OUT=0。 ek_sum+=ek。outflag=0。} }/**************************PID計算子函數(shù)*******************************/void PID(void){ float ek,ek1,ek2,ek_sum。 mstt++。 //time0為定時器，方式1 TH0=0x3c。 case 1:hour。 break。}/**************設(shè)定工作模式子函數(shù)****************/void set_adj(void){ delay_LCM(50)。 DisplayOneChar(9,0,seconde/10+0x30)。 WriteCommandLCM(0x0f,1)。 DisplayListChar(0,1,str1)。 // 液晶上顯示控溫的標志 Y if(outflag==1) DisplayOneChar(0,0,39。 //液晶上顯示測得的溫度 DisplayOneChar(12,1,temp1%10+0x30)。 //液晶上顯示小時 DisplayOneChar(4,0,hour%10+0x30)。0xf0)4。 // 轉(zhuǎn)換需要一點時間，延時 Init_DS18B20()。 dat=1。}/*************ds18b20寫一個字節(jié)****************/ void WriteOneChar(uchar dat){ unsigned char i=0。 for (i=8。 //稍做延時 DQ = 0。=0x0f。 if(Y)X|=0x40。 //8bit數(shù)據(jù)傳送，2行顯示，5*7字型，檢測忙信號 WriteCommandLCM(0x08,1)。 delay_LCM(15)。BUSY) { LCM_EN=0。 _nop_()。 LCM_EN=0。 //BusyC=1，則檢測忙信號。break。 case 0x18: set_adj()。 case 0x24: key=6。 case 0x12: key=2。 if((P1amp。} }} /**************4*4鍵盤掃描子函數(shù)******************/void keyscan(void){ uchar hang,lie,key。 //往18b20寫一個數(shù)據(jù)子函數(shù)void ReadTemperature(void)。 //鍵盤掃描子程序void keydown(void) 。 //寫指令到LCD子函數(shù)void WriteDataLCM(uchar WDLCM)。uint Time_on。 //設(shè)定的溫度bit ON_OFF=0。 //定義并初始化時鐘變量uchar minite=0。 //時鐘減 P2口sbit led1=P3^2?！稒z測原理》，施文康、余曉芬主編，機械工業(yè)出版社。其次是軟件系統(tǒng)的搭建，在編寫程序時，一些子模塊都是在網(wǎng)上找的現(xiàn)成的，為此省去了不少時間和精力。這種調(diào)整可根據(jù)響應(yīng)曲線的狀態(tài)，反復(fù)改變KP及Ti，以期得到滿意的控制過程。微分KdS的控制作用與偏差的變化速度有關(guān)。xlabel(39。)。Tempereture tracking39。b39。error_1=error(k)。 endelse alpha=1。end%Linear model%yout(k)=den(2)*y_1den(3)*y_2den(4)*y_3+num(2)*u_1+num(3)*u_2+num(4)*u_3。kp=32。u_2=。,20)?？煽闯雠csimulink仿真基本一致，為看出抗飽和積分的效果所以將積分項加大kp=32。 else alpha=1。后面matlab仿真部分將對抗飽和積分做更多介紹。所以得被測溫度與供熱之間的傳遞函數(shù)W1S=+所用加熱棒為150W，經(jīng)過PID算法后所得的為一個周期內(nèi)加熱的時間，設(shè)一周期為5秒，有100個可控高低電平，故在PID環(huán)節(jié)之后需乘系數(shù)150W*1s100*5=3/10而加熱棒加熱需要一定時間，故增加滯后環(huán)節(jié)。具體傳遞函數(shù)計算由上面的分析可以看出，傳遞函數(shù)的計算主要在于, K1=1KrA和Tc=GCpKrA參數(shù)的計算。六、MATLAB/SIMULINK仿真部分理論分析由于經(jīng)過PID后計算出的控制量控制每次加熱棒的加熱時間，即對應(yīng)所提供的熱量。break。 //uk初值，用于參考以后uk加熱時間 start_flag=1。break。 //計算誤差 while(1) { if(ON_OFF==1) //溫控開關(guān)開 { if(ek=15) {outflag=1。DS18B20溫度采集程序間附件一。按鍵程序本系統(tǒng)采用4*4鍵盤，鍵盤掃描的思想是首先判斷是否真的有鍵按下，然后開始判斷究竟是哪一個鍵按下。 圖7 LCD1602 圖8 LCD proteus仿真圖 報警電路本系統(tǒng)采用簡易的報警電路進行報警，仿真圖如圖9所示。 鍵盤設(shè)置電路 本系統(tǒng)選擇4*4矩陣鍵盤作為輸入部分，用來輸入預(yù)設(shè)溫度、開啟與關(guān)閉加熱、調(diào)節(jié)時間等。如圖4所示 圖4 繼電器原理圖 圖5 實際應(yīng)用的繼電器只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。其一個工作周期可分為兩個部分，即溫度檢測和數(shù)據(jù)處理。各個子模塊設(shè)計 CPU的選擇單片機是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器/計時器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個小而完善的計算機系統(tǒng)。積分分離法的基本控制思想是在偏差大于某個規(guī)定的門限值時，停止并取消積分作用；而在誤差小于此門限值時才計算并引入積分作用，來消除穩(wěn)定誤差?！队嬎銠C控制課程設(shè)計》——終期報告姓名： 學號： 班級： 指導(dǎo)教師： 周永華 時間： 201371 目錄一、設(shè)計題目 3二、系統(tǒng)方案 3水溫自動控制系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)和要求 3水溫自動控制系統(tǒng)部分 3溫度控制系統(tǒng)的算法分析 4三、系統(tǒng)硬件設(shè)計 5總體設(shè)計框圖及說明 5各個子模塊設(shè)計 5 CPU的選擇 5 測量單元選型 6 水溫控制電路設(shè)計 6 鍵盤設(shè)置電路 7 LCD顯示電路 8 報警電路 8五、軟件系統(tǒng)設(shè)計 9程序框架結(jié)構(gòu) 9主程序模塊 10按鍵程序 11LCD顯示程序 12DS18B20采集溫度程序 12PID計算和繼電器控制程序 12附加時間顯示程序 14六、MATLAB/SIMULINK仿真部分 14理論分析 14具體傳遞函數(shù)計算 15SIMULINK仿真 15MATLAB仿真 18七、PROTEUS仿真部分 24八、結(jié)論及心得體會 25實驗結(jié)論 25心得體會 26八、參考文獻 26一、設(shè)計題目基于單片機的水溫自動控制系統(tǒng)二、系統(tǒng)方案水溫自動控制系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)和要求該系統(tǒng)為一實驗系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)如下：設(shè)計一個水溫自動控制系統(tǒng)，控制對象為一杯子內(nèi)水的溫度。一種比較好的克服積分飽和的方法是采用積分分離法。執(zhí)行機構(gòu)：通過三極管控制繼電器來完成對加熱管的控制，為防止強電弱電相互影響，在單片機與繼電器之間加入光電耦合器進行強電弱電的隔離。它之所以能夠有這些優(yōu)點，是因為它把溫度檢測與數(shù)字數(shù)據(jù)輸出全集成于一個芯片之上，從而抗干擾力更強。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護、轉(zhuǎn)換電路等作用。在光電耦合器輸入端加電信號使發(fā)光源發(fā)光，光的強度取決于激勵電流的大小，此光照射到封裝在一起的