【正文】 時(shí)顯示溫度情況。掉電保護(hù)方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié) ，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。 5. 獨(dú)特的單總線接口方式，與微處理器連接時(shí)僅需要一條線即可實(shí)現(xiàn)與微處理器雙向通訊。系統(tǒng)時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)采用內(nèi)部方式。該器件的典型動(dòng)態(tài)阻抗為 。二是工程整定方法，它主要依賴工程經(jīng)驗(yàn)，直接在控制系統(tǒng)的試驗(yàn)中進(jìn)行，且方法簡(jiǎn)單、易于掌握，在工程實(shí)際中被廣泛采用。 設(shè)計(jì)模塊圖如下圖 。陳老師平日里工作繁多，但我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從選題到查閱資料，論文提綱的確定，中期論文的修改，后期論文格式調(diào)整等各個(gè)環(huán)節(jié)中都給予了我悉心的指導(dǎo)。 //下調(diào)溫度 sbit Key_SET = P3^2。 //delay 530 uS//80 _nop_()。i8。 u = 1。 return (crc_data)。 //回調(diào)設(shè)定值 } /************************************************************ *Function:讀 18B20的 ID *************************************************************/ void ReadID (void)//讀取器件 id { Init18b20()。 // 先關(guān)閉所有數(shù)碼管 P0 = dis_buf[dis_index]。 Alarm_bai=(uchar)(Alarm / 100)。 //跳出 while循環(huán) } } } } /**************************************************************** 39 *Function:主程序 ***************主程序入口 *****************************************/ void main() { TH0=0XFC。 //延時(shí)防抖 按下 10ms 再測(cè) if (!Key_SET) //如果 Key_SET鍵確實(shí)被按下，則開始進(jìn)入功能鍵處理程序 processKey()。 else deltaPn=dPmax。 43 } else { if(abs(E_0)E0) { deltaPi=(float)Ki*E_0*(Emaxabs(E_0))/(EmaxE0)。 42 deltaPd=(float)Kd*(E_02*E_11+E_21)。 //開始采集溫度 if(TemperatureAlarm) //超過 Alarm值 蜂鳴器報(bào)警 （低電平有效） { Spk=0。 TempDelay(10000)。 // 顯示代碼的百位傳送到數(shù)碼管三 dis_buf[3] = dis_code[0]。 GemTemp()。 //skip rom WriteByte(0x48)。 } } /************************************************************ *Function:CRC校驗(yàn) *************************************************************/ uchar CRC (uchar j) { uchar i,crc_data=0。 EA=0。 EA=1。 dq=1。 //數(shù)碼管顯示標(biāo)簽 uchar dis_digit=0xfe。 PCB電路圖如圖 所示： 圖 整體設(shè)計(jì) PCB 圖 24 通過 PCB 圖做出的實(shí)物圖如圖 所示： 圖 實(shí)物圖 25 致 謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近了尾聲，這也意味著我的大學(xué)生活就要結(jié)束了，學(xué)生活一晃而過，回首走過的歲月，心中倍感充實(shí)，當(dāng)我寫完這篇畢業(yè)論文的時(shí)候，有一種如釋重負(fù)的感覺，感慨良多。大于 250 或小于 0 的控制量 nu 都是沒有意義的，因在算法上對(duì) nu 進(jìn)行限幅，即 nu =?????????m a xm a xm a xm inm inm inuuuuuuuuuunnnn （ ） 19 圖 PID計(jì)算程序的流程圖 PID 的計(jì)算公式采用位置式算法，計(jì)算公式為 1?? nn uu + )2()( 211 ??? ????? nnnDnInnP eeeKeKeeK = DIPn PPPu ????1 （ ） 輸入 Cn5rn 計(jì)算 PD=KD(en2en1+en2) 計(jì)算 en=rnCn 計(jì)算 un=un1+PP+P1+PD P1=K1*en un un1,e n1 en2,en e n1 計(jì)算 Pp=Kp(enen1) un 輸出限幅處理 計(jì)算 P1+Pp 返回 開始 20 5 軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的軟件主要由主程序模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、控制算法模塊等組成。它是根據(jù)被控過程的特性確定PID 控制器的比例系數(shù)、積分時(shí)間和微分時(shí)間的大小。 溫度傳感器 DS18B20 采集被控對(duì)象的實(shí)時(shí)溫度 ,提供給 AT89C52的 。 在 DS18B20 測(cè)溫程序設(shè)計(jì)中，向 DS18B20 發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后，程序要等待DS18B20 的返回信號(hào)，一旦某個(gè) DS18B20 接觸不好或斷線，當(dāng)程序讀該 DS18B20 時(shí)，將沒有返回信號(hào)，程序進(jìn)入死循環(huán)。 2. 不需要外部組件，能測(cè)量－ 55～ +125℃ 范圍內(nèi)的溫度。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使 AT89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活 、有效的解決方案。采用溫度芯片DS18B20 測(cè)量溫度，體現(xiàn)了作品芯片化的這個(gè)趨勢(shì)。 技術(shù)要求： 能夠連續(xù)測(cè)量水的溫度值，用十進(jìn)制數(shù)碼管來顯示實(shí)際溫度 ，最小單位為 1℃ 。然后調(diào)顯示子程序 ,多次顯示設(shè)定溫度和采樣溫度 ,再把采樣值與設(shè)定值進(jìn)行 PID 運(yùn)算得出控制量 ,用其去調(diào)節(jié)可控硅觸發(fā)端的通斷 ,實(shí)現(xiàn)對(duì)電阻絲加熱時(shí)間的控制 , 以此來調(diào)節(jié)水溫使其基本保持恒定 [2]。傳感器正朝著小型、固態(tài)、多功能和集成化的方向發(fā)展。工業(yè)生產(chǎn)中溫度很難控制，對(duì)于要求嚴(yán)格的的場(chǎng)合，溫度過高或過低將嚴(yán)重影響工業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)質(zhì)量及生產(chǎn)效率，降 低生產(chǎn)效益。將單片機(jī)控制方法運(yùn)用到溫度控制系統(tǒng)中，可以克服溫度控制系統(tǒng)中存在的嚴(yán)重滯后現(xiàn)象，同時(shí) 在提高采樣頻率的基礎(chǔ)上可以很大程度的提高控制效果和控制精度。 目前市場(chǎng)上熱水器的控制系統(tǒng)大多存在功能單一、操作復(fù)雜、控制不方便等問題，很多控制器只具有溫度和水位顯示功能，不具有溫度控制功能．即使熱水器具有輔助加熱功能。其特點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，但是系統(tǒng)所得結(jié)果的精度不高并且調(diào)節(jié)動(dòng)作頻繁，系統(tǒng)靜態(tài)差大、不穩(wěn)定。該器件將半導(dǎo)體溫敏器件、 A/D 轉(zhuǎn)換器、存儲(chǔ)器等做在一個(gè)很小的集成電路芯片上。設(shè)計(jì)人員需完成全部硬件和軟件的設(shè)計(jì)，并利 Altium Designer 仿真軟件對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。它是根據(jù)被控過程的特性確定 PID 控制器的比例系數(shù)、積分時(shí)問和微分時(shí)間的大小。首先來介紹一下 DS18B20這塊傳感器的特性及其功能 : DSl8B20 的管腳及特點(diǎn) DS18B20 可編程溫度傳感器有 3個(gè)管腳。斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測(cè)溫過程中的非線性，其輸出用于修正計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)置值。采用這種頻率的晶體振蕩器的原因是可以方便的獲得標(biāo)準(zhǔn)的波特率 。積分作用的強(qiáng)盡弱取決于積分 時(shí)間常數(shù) Ti， Ti 越大，積分作用越弱，反之則越強(qiáng)。初始化程序初值 en1= en2 =0 通過采樣并根據(jù)參數(shù) KP、 KD、 KI 以及 en、 en1 和 en2計(jì)算△ un。 N Y 圖 主程序流程圖 開始 讀溫度設(shè)定值 等待 數(shù)據(jù)采集 溫度顯示 PID運(yùn)算 控制輸出 系統(tǒng)初始化 溫度設(shè)定否 運(yùn)行 /停止鍵按下否 運(yùn)行 /停止鍵按下否 等待 N Y Y N Y N 22 N Y 圖 開始 測(cè)試顯示屏幕是否忙狀態(tài) 返回 清除屏幕 送顯示地址 送顯示數(shù)據(jù) 23 6 仿真 與實(shí)物展示 Altium Designer 軟件簡(jiǎn)介 2021 年年底， Protel 軟件 的原廠商 Altium公 司推出了 Protel 系列的最新高端版本Altium Designer 。鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)方面的知識(shí)等方面有重要的作用。 uchar temp_buff[9]。 _nop_()。 TempDelay(5)。 } EA=1。 Alarm = temp_buff[2]。 Init18b20 ()。= 0x03。 // 第四位 用來表示現(xiàn)在正在設(shè)定報(bào)警上限值中 if (Key_UP == 0) { TempDelay(10000)。 //T0 中斷打開 dis_index=0。 deltaPd=(float)Kd*(E_02*E_11+E_21)。 E_21=E_11。 return(PsumCopy)。 deltaPn=deltaPp+deltaPd。 // 第一位 初始值為 0 dis_buf[1] = dis_code[0]。 //上調(diào)溫度 if (Alarm = 100) //限制溫度上限為 100度 38 Alarm = 100。 shichar=(uchar)(Temperature % 100 / 10)。 //skip rom WriteByte(0x44)。 WriteByte(0xcc)。 } /************************************************************ *Function:讀 18B20 *************************************************************/ void readbytes (uchar j) { uchar i。 _nop_()。 //detect 1820 success! else flag = 0。 uchar *p。希望大家在將來的生活中繼續(xù)追逐最初的夢(mèng)想，永不放棄。 Altium Designer 是業(yè)界首例將設(shè)計(jì)流程、 集成化 PCB 設(shè)計(jì)、可編程器件（如 FPGA）設(shè)計(jì)和基于處理器設(shè)計(jì)的 嵌入式軟件開發(fā) 功能整合在一起的產(chǎn)品，一種同時(shí)進(jìn)行 PCB 和 FPGA 設(shè)計(jì)以及嵌入式設(shè)計(jì)的解決 方案，具有將設(shè)計(jì)方案從概念轉(zhuǎn)變?yōu)樽罱K成品所需的全部功能 。 算式中的各項(xiàng)有正有負(fù)，以最高位作為符號(hào)位，最高位為 0 表示為正數(shù)，為 1 表示負(fù)數(shù)。 微分控制： Gc(s) =KpT ds PID 控制的分 類 基本 PID 控制器的理想算式為 ? ? ?????? ??? ?f dfp dt tdeTdtteTteK 0 )()(1)(tu () 16 式中 u(t)—— 控制器 (也稱調(diào)節(jié)器 )的輸出； e(t)—— 控制器的輸入（常常是設(shè)定值與被控量之差，即 e(t)=r(t)c(t)）； Kp—— 控制