【正文】 0x66,0x6d,0x7d, 0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71}。 void delay(uchar i) //延時 { for(j=i。j0。j) for(k=125。k0。k)。 } void display(uchar q_c,b_c,s_c, g_c) //數(shù)碼管顯示 { dula=0。 P0=table[q_c]。 //顯示千位 dula=1。 dula=0。 wela=0。 P0=0xfe。 wela=1。 wela=0。 delay(5)。 P0=table[b_c]。 //顯示百位 dula=1。 dula=0。 P0=0xfd。 wela=1。 wela=0。 41 delay(5)。 P0=table[s_c]。 //顯示十位 dula=1。 dula=0。 P0=0xfb。 wela=1。 wela=0。 delay(5)。 P0=table[g_c]。 //顯示個位 dula=1。 dula=0。 P0=0xf7。 wela=1。 wela=0。 delay(5)。 } void main() { BY=1。 PT0=1。 //定時器 T0 優(yōu)先外部中斷 INT0 PX0=0。 EA=1。 //全局中斷開 EX0=1。 //外部中斷 0 開 IT0=1。 //邊沿觸發(fā) TMOD=0x01。 //定時器 T0 初始化，方式 1 TH0=(6553650000)/256。 //50ms 初始值 TL0=(6553650000)%256。 ET0=1。 TR0=1。 //定時器 T0 開中斷 f=18。 //定時器 T0 中斷次數(shù) 42 while(1) { A1=sudu*60/11/1000。 A2=sudu*60/11%1000/100。 A3=sudu*60/11%1000%100/10。 A4=sudu*60/11%1000%100%10。 for(a=20。a0。a) { display(A1,A2,A3,A4)。}。 } } void ISR_Key(void) interrupt 0 using 1 //外部中斷程序 { Counter++。 } void timer0() interrupt 1 //定時器中斷程序 { TH0=(6553650000)/256。 //50ms TL0=(6553650000)%256。 if(f==0) { sudu=Counter。 Counter=0。 f=18。 //1s 到 } else f。 } 五 、思考題 說明 光電碼盤測速法 適合于測量速度的范圍，測量高速和低速時應注意什么問題 ？ 速度測量周期應該選取的范圍是多少 ？ 43 實驗九 單片機 溫度 PID控制實驗 一、實驗目的 了解溫度 PID控制計算方法； 掌握單片機溫度 PID控制系統(tǒng)設計方法。 二、實驗 原理 PID控制算法： PID控制即是對偏差信號按比例、積分、微分的函數(shù)關系進行運算，其運算結果用以輸出控制。 PID 控制系統(tǒng)原理框圖 如下： 被控對象比例積分微分r (t) e (t) u (t) c (t)++++圖 1 0 1 模擬P I D 控制系統(tǒng)原理框圖模擬P I D 控制器 1． 1數(shù)字 PID位置型控制算法 ??????? k0idiP )]1k(e)k(e[K)i(eK)k(eK)k(u 1. 2數(shù)字 PID增量型控制算法 0 1 2( ) ( ) ( 1 ) ( ) ( 1 ) ( 2 )u k u k u k q e k q e k q e k? ? ? ? ? ? ? ? ? 2 程序編排 斜率模式 參數(shù) =0時，程序編排統(tǒng)一采用溫度 ~時間 ~溫度格式，其定義是：從當前段設置溫度，經過該段設置的時間到達下一溫度。溫度設置值的單位同測量值 PV，而時間值的單位可選擇分鐘或小時。在斜率模式下，若運行到 Pno定義的最后一段程序不為停止命令或跳轉命令 （后文時間設置可編輯），則表示在該溫度下保溫該段時間后自動結束。 下例為一個包含線性升溫、恒溫、線性降溫、跳轉循環(huán)、準備、暫停的 5段程序例子。 第 1段 SP 1= t 1= ； 100℃起開始線性升溫到 SP 2，升溫時間為 30分鐘，升溫斜率為 10℃ /分 44 第 2段 SP 2= t 2= ；在 400℃保溫運行，時間為 60分 第 3段 SP 3= t 3= ；降溫到 SP4，降溫時間為 120分，降溫斜率為 2℃ /分 第 4段 SP 4= t 4= ；降溫至 160℃后進入暫停狀態(tài)，需執(zhí)行運行（ run）才能繼續(xù)運行下一段 第 5段 SP 5= t 5= ；跳往第 1段執(zhí)行，從頭循環(huán)開始運行。 本例中，在第 5段跳往第 1段后，由于其溫度為 160℃，而 C 01為 100℃，不相等，而第 5段又是跳轉段，假定偏差上限報警值設置為 5℃，則程序在第 5段跳往第 1段后將先進入準備狀態(tài)，即先將溫度控制到小于偏差上限報警值，即 105℃，然后再進行第 1段的程序升溫。這個控溫程序見下圖： 采用溫度 ~時間編程方法的優(yōu)點是升溫、降溫的斜率設置的范圍非常寬。升溫及恒溫段具有統(tǒng)一的設置格 式，方便學習。設置曲線更靈活，可以設置連續(xù)設置升溫段 (如用不同斜率的升溫段近似實現(xiàn)函數(shù)升溫 )，或連續(xù)的恒溫段。 給定值設置 給定值可設置的數(shù)值范圍有 SPL及 SPH限制，是 999~+3200℃，表示需要控制的溫度值（℃）或線性定義單位。 運行多條曲線時程序的編排方法 AI518P具有靈活先進的程序編排方法，由于 AI儀表執(zhí)行停止運行（ StoP）后會自動將 StEP設置為 1，如果在啟動運行前沒有再修改 StEP值，則重新運行一般從第 1段起運行，對于編有多條控溫曲線的用戶，可以采用將第 1段設置為跳轉 段的方法來分別執(zhí)行不同的曲線。如用戶有 3條長度均為 3段的曲線，則可將程序編排在 2~4， 5~7， 8~10。要 使啟動后分別執(zhí)行不同的曲線，則其第 1段可設置如下： t 1=，示運行操作后執(zhí)行第 1條曲線（ 2~4）； t 1=，運行操作后執(zhí)行第 2條曲線（ 5~7）； t 1=，行操作后執(zhí)行第 3條曲線（ 8~10）； 需要改變生產工藝時，只要將 161。t 1161。分別設置為 , ，即可使運行分別開始運行不同的曲線。也可省略該跳轉段，但在每次啟動運行前將 StEP設置為需要運行曲線 的起始段即可。 時間設置 tXX＝ ~3200(分 ) 表示第 XX段設置的時間值（注：時間單位也可以用 PAF參數(shù)改變?yōu)樾r）。 tXX＝ 儀表在第 XX段進入保持運行狀態(tài)（ HoLd），程序在此暫停運行，停止計時。 tXX＝ ，程序執(zhí)行 StoP操作，進入停止狀態(tài)。 45 tXX＝ ~ 時間值為負數(shù)表示是一個跳轉 +事件輸出命令，整數(shù)部分1~120表示跳轉的段。 三、實驗儀器材料 PC 計算機 HL1 實驗箱 四、實驗內容 硬件連接。將溫度傳感器 DS18B20與單片機 I/O口連接；將加熱器模塊驅動電路與單片機 I/O口連接； LED數(shù)碼管與單片機連接；將鍵盤與單片機連接。 軟件編程。系統(tǒng)功能有：能通過鍵盤設置溫度給定值，上限和下限報警值；能通過溫度傳感器實時測量系統(tǒng)溫度，并顯示出來；采用 數(shù)字 PID增量型控制算法 ，使系統(tǒng)溫度達到給定值。以下是 數(shù)字 PID增量型控制算法 程序流程圖。 系統(tǒng)調試：運行程序，畫出溫度變化曲線，分析溫度控制效果。修改控制參數(shù)，再反復調試，達到最佳控制效果。給出運行參數(shù)：穩(wěn)定時間；靜差；超調量；振蕩次數(shù)。 五、思考題 溫度采樣 周期如何確定？ 溫度 數(shù)字 PID增量型控制算法 的參數(shù)如何確定？ 46 實驗十 單片機 — 計算機轉速測量 /控制實驗 一、實驗目的 掌握轉速傳感器在測控系統(tǒng)中的實際應用。 掌握 轉速閉環(huán)控制系統(tǒng)中的數(shù)據采集、參數(shù)調整、控制規(guī)律（曲線）、誤差產生及不穩(wěn)定狀態(tài)進行驗證。 二、實驗原理 實驗原理：用所提供的霍爾轉速傳感器、數(shù)據采集器、轉速測量控制儀、 PC 計算機組成閉轉速度控制系統(tǒng)，在一定轉速范圍內（ 02400 轉 /分）對直流電機進行連續(xù)的高精度轉速控制。 三、實驗儀器材料 PC 計 算機 HL1 實驗箱 3，霍爾轉速傳感器、數(shù)據采集器、轉速測量控制儀 四、實驗內容 仔細閱讀 GEC300 測控系統(tǒng)軟件運用說明（ P76）及硬件說明（ P83），并按說 明在計算機上安裝好軟件。 47 如圖（ 3）組成閉環(huán)轉速系統(tǒng)。 將轉速測量控制儀“手動 /自動”控制按鈕按下，使控制處于自動狀態(tài)。 打開“轉速測量控制儀”、集據采集器“開關 在計算機測控界面上，選擇“轉速測量控制“實驗內容，并設定好相關 控制值及調節(jié)規(guī)律 PID 三個參數(shù)，并選擇正確的 D/A、 Di 通道，建議：轉速設定 值： 1000 轉 /分、采樣周期： 1s 、 P=I= D= 注意： P 不能設為零。 點擊“運行”按鈕，注意數(shù)據采集器上的紅色發(fā)光二極管。是否閃爍， 如有表示數(shù)據采集器與計算機通訊聯(lián)系正常，否則需檢查：通訊端口是否設置正確 （ 1? 2?），計算機通訊口是否正常工作、軟件是否安裝正確。 注意觀察測控界面右方的圖形框，可以看到黃、紅、綠三條曲線，黃線 表示設定值、紅線表示控制量輸出曲線、綠線表示測量（過程量 ）輸出曲線。 隨著實驗進行綠線將逐步靠近黃線，說明轉速值正逐步接近設定值，經過 逼近超調逼近幾個周期，轉速值趨與穩(wěn)定，注意觀察穩(wěn)定后偏差指示大小。 改變轉速設定值（下降或上升），觀察控制曲線的輸出狀況及測量（過 程量）的響應狀態(tài)。 改變轉速設定值，分別改變 PID 三個參數(shù)中的任一參數(shù)，觀察控制曲線 的輸出狀態(tài)及測量（過程量）的響應狀態(tài)。 48 1 界面左邊是數(shù)據框，表示實時測量數(shù)據。 1在實驗過程中如按“暫?！卑粹o則采樣終止，點擊“歷史”按鈕可察看整個調節(jié)過程的曲線 ，再按一次“暫?！卑粹o，采樣繼續(xù)進行。 五、思考題 為什么說上述實驗系統(tǒng)是一個閉環(huán)控制系統(tǒng)？ 各單元在實驗中起到什么作用？ 分析系統(tǒng)誤差來源？ P、 I、 D 三個參數(shù)對系統(tǒng)的控制有什么影響？ 如有條件，請自己動手利用其它方法設計一個轉速控制器。