【正文】 8051 單片機內(nèi)部自帶 8k 字節(jié)的 ROM 和 256 字節(jié)的 RAM,因此不必構(gòu)建單片機系統(tǒng)的擴展電路。 圖 51 主程序流程圖 13 PID 模塊流程圖的搭建 PID 模塊是本次設(shè)計的一個亮點和重點模塊，因為本次畢業(yè)設(shè)計重在要求用PID 算法來控制溫度變化達到恒溫的目的，所以 PID 模塊的編寫成為了本次設(shè)計的重中之重，根據(jù)之前所學(xué)自動控制原理，搭建系統(tǒng)閉環(huán)流程圖，并且根據(jù)其算法來進行編程。 當(dāng)然，系統(tǒng)同時也存在幾點缺點。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3tnGK8! z89Am YWpaza dNuKNamp。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpa zadNuKNamp。MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$U*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*adNuKNamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qv^$U*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ks v*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am v^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr W wc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z8vGt YM*Jgamp。 ksv*3tnGK8! z89Am UE9aQGn8xp$Ramp。 UE9aQGn8xp$Ramp。整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、所用芯片少、控制精度高。溫 11 度采集模塊的電路圖 44 示： 圖 44 溫度傳感器部分 12 第 5 章 軟件系統(tǒng)的設(shè)計 軟件系 統(tǒng)是整個系統(tǒng)的核心 ,相當(dāng)于人體的大腦 ,完成溫度的采集 ,PID 運算 ,以及 PWM 波的輸出等重要環(huán)節(jié) ,軟件系統(tǒng)是否能夠設(shè)計的完美 ,決定了整個系統(tǒng)能否正常工作 ,甚至達到自己預(yù)設(shè)的那些目標(biāo)。 （ 3） 確定積分時間常數(shù) Td 積分時間常數(shù) Td 一般不用設(shè)定，為 0即可。離散化處理的方法為 ： 以 T 作為采樣周期，作為采樣序號，則離散采樣時間對應(yīng)著連續(xù)時間，用矩形法數(shù)值積分近似代 替積分，用一階后向差分近似代替微分，可作如下近似變換 ： ( = 0 ,1 ,2 ,3 ... ..t k T k? ） 0 = 0 = 0( ) ( ) =kktjjje t d t T e jT T e? ??? (35) 1( ) ( ) [ ( 1 ) T ]()kkd e t e k T e kd t T Tee??? 上式中，為了表示的方便，將類似于 e(Kt)簡化成 ek。為了實現(xiàn)這一作用，可在 PI 控制器的基礎(chǔ)上加入微分環(huán)節(jié)，形成 PID控制器。 PID 控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、 積分、微分計算出控制量進行控制的。在使用 中不需要任何外圍元件，測溫范圍 55℃ 到 +125℃，最小分辨率達 度。 PID 控制是比例、積分、微分 控制的簡稱。經(jīng)過實際測驗，本系統(tǒng)超調(diào)小，無振 蕩，基本可以實現(xiàn)自控系統(tǒng)的穩(wěn) 、準(zhǔn) 、 快的三大目標(biāo)。 方案論證 溫度采集有多種方案，但在水溫控制的工業(yè)現(xiàn)場主要有兩種 ： 方案 用熱電偶采集溫度。 （ 2） 由于采用了離線的方法，很大程度上的減少了編程的麻煩，實現(xiàn)起來較容易。可見，積分部分可以消除系統(tǒng)的偏差。 適當(dāng)?shù)剡x擇微分常數(shù) Td，可以使微分作用達到最優(yōu)。這就給使用者帶來相當(dāng)?shù)穆闊?，特別是對初學(xué)者 。 如下圖 41所示 [5]： 圖 41單片機最小系統(tǒng) 鍵盤模塊的設(shè)計 本次設(shè)計需要用鍵盤來設(shè)定閾值溫度，而不是用電位器以及 AD 的模擬輸入，所以設(shè)置了四個按鍵，加一按鍵（ INC1），加十按鍵（ INC10） ,確定按鍵（ QUEDING）， 返回按鍵（ FUWEI）。 作為關(guān)鍵部分， 本人通過仔細的查閱資料，和分析作用過程編寫出此模塊詳細的運行流程，進一步為編寫程序提供幫助。 19 致 謝 經(jīng)過三個月的努力，我從一個對軟件設(shè)計不太了解的新手成長為一個可以很輕松的編出一套相對比較綜合的程序，并且如期完成了我的畢業(yè)設(shè)計，我感覺自己的成長真的好大，在這里我不得不說一下我的設(shè)計艱辛與在這個過程中 那些不離不棄的支持我的可愛的人們。MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qv^$U*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am v^$UE9wEwZQcUE% amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am UE9aQGn8xp$Ramp。 UE9aQGn8xp$Ramp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 最后感謝教過我的各位老師，是您們讓我從一個青澀的什么不太懂得學(xué)生成長為一個對電氣專業(yè)有相當(dāng)了解的合格大學(xué)生，在畢業(yè)之際，真心感謝老師們的教導(dǎo) ! 20 參考 文獻 [1] 胡壽松 編著《 自動控制原理 》 ．第五版 .北京：科學(xué)出版社 .2021 [2] 劉建清 編著《 輕松玩轉(zhuǎn) 51 單片機 C 語言 》 .北京：北京航空航天大學(xué)出版社 ． 第一版 ． ． [3] 陸斌 編著《 21天學(xué)通 51單片機開發(fā) 》 ． 北京 ：電子工業(yè)出版社 ． [4] 夏世英 編著《 關(guān)于電熱水器模糊 PID 水溫控制系統(tǒng)的設(shè)計 》 .隴東學(xué)院學(xué)報 .文章編號： 16741730（ 2021） 04003103. [5] 《電子制作》 [6] （ 美 ） Bjarne Stroustrup 《 THE C++ PROGRAMMING LANGUAGE， SPECIAL EDITION》 Addison Wesley 1997 [7] 趙麗娟，邵欣編著《基于單片機的溫度監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)》機械制造 [8] 武慶生 仇梅 編著 《單片機原理與應(yīng)用》 電子科技大學(xué)出版社 [9] 譚浩強 編著《 C 語言設(shè)計》 .北京：清華大學(xué)出版社 1999 年 [10] 王彬 任艷穎 編著《 Digital IC System Design》 西安電子科技大學(xué)出版社 21 附 錄 系統(tǒng)源程序 //求取這個溫度數(shù)值的每一位 void bcd（ uint m） {dubf[3]=m/100： dubf[2]=m/10%10： dubf[1]=m%10： dubf[0]=m*10%10： } //將溫度數(shù)值用動態(tài)顯示的方法顯示在五位數(shù)碼管上 void display（ void） {uint g,i： g=20： while（ g） { for（ i=0： i5： i++） {if（ i==4） {P0=0xbf： P2=0xbf： } else {P0=table[dubf[i]]： //選擇相應(yīng)的七段碼值并送入段選 P2=table2[i]： } //選相應(yīng)的位并送入 delayms（ 5） ： } } } //關(guān)掉顯示器 void guan（ void） 22 {P0=0xff： P2= 0xff： } //設(shè)置目標(biāo)溫度值 void mubiaowendu（ void） { while（ !flag） {bcd（ tempset） ： display（） ： delayms（ 30） ： if（ inc10==0） {delayms（ 70） ： if（ inc10==0） {dubf[2]=dubf[2]+1： if（ dubf[2]==10） {dubf[3]=dubf[3]+1：： dubf[2]=0： } } } if（ inc==0） {delayms（ 70） ： if（ inc==0） {dubf[1]=dubf[1]+1： if（ dubf[1]==10） {dubf[2]=dubf[2]+1： dubf[1]=0：