【正文】 作。 該 溫度自動控制系統(tǒng) 由 溫度信號采樣電路，鍵盤及顯示電路，溫度控制電路，報警電路，時鐘信號電路 等構(gòu)成， 并運用 PID算法進行溫度控制和調(diào)整。該芯片的物理化學性很穩(wěn)定，它能用 做工業(yè)測溫元件，且此元件線形較好。 本設計采用了 PID 控制。二是工程整定方法，它主要依賴工程經(jīng)驗，直接且方法簡單、易于掌握 ,在實際中被廣泛應用。 其主要工作特性為： 內(nèi)含 8KB 的 Flash 存儲器，擦寫次數(shù)達 1000 次； 內(nèi)含 128 字節(jié)的 RAM； 具有 32 根可編程 I/O 線； 具有 2 個 16 位可編程定時器； 具有 6 個中斷源、 5 個中斷矢量、 2級優(yōu)先權(quán)的中斷結(jié)構(gòu)； 具有 1 個全雙工的可編程串行通信接口； 具有 1 個數(shù)據(jù)指針 DPTR； 兩種低功耗工作模式，即空閑模式和掉電模式； 具有可編程的 3 級程序鎖定位； 工作電源電壓為 5177。VDD 為電源接口，既可由數(shù)據(jù)線提供電源，又可由外部提供電源，范圍 ～ V。 6. 測量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號，以 “ 一線總線 ” 串行傳送給 CPU，同時可傳送CRC校驗碼，具有極強的抗干擾糾錯能力 。 則 高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為計數(shù)器 2 的脈沖輸入。AT89C52 內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。上電復位所需最短時間是震蕩周期建立時間加上 2 個機器周期時間。其穩(wěn)壓電路圖如圖 ： 14 R1A2K3U4TL431100R3Res SemiR4Res Semi1KR5Res TapVCCGND電源穩(wěn)壓部分S5SWPB9VR6Res SemiD1LED0100uFC4Cap Pol1 圖 供電電路 15 4 PID 控制和參數(shù)整定 PID 調(diào)節(jié)器控制原理 PID 控制器是一種線性控制器 ,一種它根據(jù)給定值 rin(t)與實際輸出值 yout(t)構(gòu)成控制偏差： Error(t)=rin(t)yout(t) PID 控制就是對偏差信號進行比例、積分、微分運算后，形 成一種控制規(guī)律。 位置式 PID 控制算法的缺點：當前采樣時刻的輸出與過去的各個狀態(tài)有關，計算時要對e(k)進行累加，運算量大；而且控制器的輸出 u(k)對應的是執(zhí)行機構(gòu)的實際位置，如果計算機出現(xiàn) 故障， u(k)的大幅度變化會引起執(zhí)行機構(gòu)位置的大幅度變化。本設計采用 PID 歸一整定法把對控制臺三個參數(shù)（ Kc、 Ti、 Td,）轉(zhuǎn)換為一個參數(shù) KP， 從而使問題明顯簡化。 節(jié) 16 位進行計算，最后將運算結(jié)果取成高 8 位有效值輸出。 圖 設計模塊圖 蜂鳴器報警 單片機 STC89C52 供電系統(tǒng) 溫度傳感器 數(shù)碼管顯示溫度 按鍵設置 21 主程序模塊的程序流程圖如圖 所示。首先，我們將硬件電路在 PROTEUS 中連接好，按照設計總電路圖連接各個硬件，通過單片機 C語言來進行編程，程序如附錄所示。這幾個月以來，陳老師不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想給我以無微不至的關懷，在此謹向陳媛媛老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。IEEE, 2021: 858862. [15]劉伯春 .智能 PID 調(diào)節(jié)器的設計及應用 [J]．電子自動化 , 1995, (3): 20～ 25. [16]張佳賢 .基于單片機 的溫度控制器設計 [J].科技與生活 , 2021, (19): 5～ 8. [17]歐亞軍 .Proeus 軟件在單片機實驗中的應用 [J].科技信息 , 2021, (1)： 12. [18]葉劍超 .單片機實驗教學改進芻議 [J].臺州學院學報 , 2021, (1)： 34. [19]李朝青 .單片機原理及接口技術 [M]. 北京：北京航空航天大學出版社 . 2021. 27 [20]王忠飛，胥芳 .MCS51 單片機原理及嵌入式系統(tǒng)應用 [M]．西安：西安電子科技大學出版社， 2021. 28 附 錄 附錄 1：單片機程序 //************************************************************************************* //****************************李奇畢設 ********************************************** // Descriptoon: // *采用 89C52+DS1820+數(shù)碼管 +蜂鳴器 // *DS1820 設置為 12位精度 // *環(huán)境溫度超過 Alarm 值 蜂鳴器報警 // *Alarm 值可通過按鍵自由設定 // *該溫度可設定范圍 1100度，測量范圍 55125 度 //********************************************************************************** //*************************可調(diào)溫度報警器 ******************************************** include include include define uchar unsigned char unsigned char code dis_code[]={ 0xC0,/*0*/ 0xF9,/*1*/ 0xA4,/*2*/ 0xB0,/*3*/ 0x99,/*4*/ 0x92,/*5*/ 0x82,/*6*/ 0xF8,/*7*/ 29 0x80,/*8*/ 0x90,/*9*/ 0xF7,/*負號 */ 0xB6,/*溫度設定狀態(tài) */ }。 //設定鍵（溫度設定） /************************************************************ *18B20 驅(qū)動程序， DQ 為數(shù)據(jù)口，接于 *，上拉 電阻 *************************************************************/ define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit dq = P1^0。 uchar code CrcTable [256]={ 0, 94, 188, 226, 97, 63, 221, 131, 194, 156, 126, 32, 163, 253, 31, 65, 30 157, 195, 33, 127, 252, 162, 64, 30, 95, 1, 227, 189, 62, 96, 130, 220, 35, 125, 159, 193, 66, 28, 254, 160, 225, 191, 93, 3, 128, 222, 60, 98, 190, 224, 2, 92, 223, 129, 99, 61, 124, 34, 192, 158, 29, 67, 161, 255, 70, 24, 250, 164, 39, 121, 155, 197, 132, 218, 56, 102, 229, 187, 89, 7, 219, 133, 103, 57, 186, 228, 6, 88, 25, 71, 165, 251, 120, 38, 196, 154, 101, 59, 217, 135, 4, 90, 184, 230, 167, 249, 27, 69, 198, 152, 122, 36, 248, 166, 68, 26, 153, 199, 37, 123, 58, 100, 134, 216, 91, 5, 231, 185, 140, 210, 48, 110, 237, 179, 81, 15, 78, 16, 242, 172, 47, 113, 147, 205, 17, 79, 173, 243, 112, 46, 204, 146, 211, 141, 111, 49, 178, 236, 14, 80, 175, 241, 19, 77, 206, 144, 114, 44, 109, 51, 209, 143, 12, 82, 176, 238, 50, 108, 142, 208, 83, 13, 239, 177, 240, 174, 76, 18, 145, 207, 45, 115, 202, 148, 118, 40, 171, 245, 23, 73, 8, 86, 180, 234, 105, 55, 213, 139, 87, 9, 235, 181, 54, 104, 138, 212, 149, 203, 41, 119, 244, 170, 72, 22, 233, 183, 85, 11, 136, 214, 52, 106, 43, 117, 151, 201, 74, 20, 246, 168, 116, 42, 200, 150, 21, 75, 169, 247, 182, 232, 10, 84, 215, 137, 107, 53}。 dq=1。 //20 _nop_()。i++) { dq = 0。 wr = 1。 dq = 1。ij。 } /************************************************************ *Function:讀取溫度 *************************************************************/ void GemTemp(void) { readbytes(9)。 //write scratchpad WriteByte(Alarm)。 WriteByte(0x33)。 WriteByte(0xcc)。 // 顯示代碼傳送到 P0 口 P2 = dis_digit。 dis_buf[0] = dis_code[gechar]。 dis_buf[0] = dis_code[Alarm_ge]。 //延時防抖 按下 10ms 再測 if (Key_DOWN == 0) Alarm = Alarm 1。 TL0=0X17。 // 第三位 初始值為 0 dis_buf[3] = dis_code[0]。 //按鍵處理程序 } } } /***************程序結(jié)束 ****************************************/ 41 附錄 2： PID控制具體程序 /*********************************************************/ /* 名稱