【正文】 0x66,0x6d,0x7d, 0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71}。 void delay(uchar i) //延時(shí) { 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(gè)位 dula=1。 dula=0。 P0=0xf7。 wela=1。 wela=0。 delay(5)。 } void main() { BY=1。 PT0=1。 //定時(shí)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(shí)器 T0 初始化，方式 1 TH0=(6553650000)/256。 //50ms 初始值 TL0=(6553650000)%256。 ET0=1。 TR0=1。 //定時(shí)器 T0 開中斷 f=18。 //定時(shí)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(shí)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(cè)速法 適合于測(cè)量速度的范圍，測(cè)量高速和低速時(shí)應(yīng)注意什么問題 ？ 速度測(cè)量周期應(yīng)該選取的范圍是多少 ？ 43 實(shí)驗(yàn)九 單片機(jī) 溫度 PID控制實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解溫度 PID控制計(jì)算方法； 掌握單片機(jī)溫度 PID控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。 二、實(shí)驗(yàn) 原理 PID控制算法： PID控制即是對(duì)偏差信號(hào)按比例、積分、微分的函數(shù)關(guān)系進(jìn)行運(yùn)算，其運(yùn)算結(jié)果用以輸出控制。 PID 控制系統(tǒng)原理框圖 如下： 被控對(duì)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(shí)，程序編排統(tǒng)一采用溫度 ~時(shí)間 ~溫度格式，其定義是：從當(dāng)前段設(shè)置溫度，經(jīng)過該段設(shè)置的時(shí)間到達(dá)下一溫度。溫度設(shè)置值的單位同測(cè)量值 PV，而時(shí)間值的單位可選擇分鐘或小時(shí)。在斜率模式下，若運(yùn)行到 Pno定義的最后一段程序不為停止命令或跳轉(zhuǎn)命令 （后文時(shí)間設(shè)置可編輯），則表示在該溫度下保溫該段時(shí)間后自動(dòng)結(jié)束。 下例為一個(gè)包含線性升溫、恒溫、線性降溫、跳轉(zhuǎn)循環(huán)、準(zhǔn)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(shí)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(yùn)行，時(shí)間為 60分 第 3段 SP 3= t 3= ；降溫到 SP4，降溫時(shí)間為 120分，降溫斜率為 2℃ /分 第 4段 SP 4= t 4= ；降溫至 160℃后進(jìn)入暫停狀態(tài)，需執(zhí)行運(yùn)行（ run）才能繼續(xù)運(yùn)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(yùn)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(zhuǎn)段，假定偏差上限報(bào)警值設(shè)置為 5℃，則程序在第 5段跳往第 1段后將先進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)，即先將溫度控制到小于偏差上限報(bào)警值，即 105℃，然后再進(jìn)行第 1段的程序升溫。這個(gè)控溫程序見下圖： 采用溫度 ~時(shí)間編程方法的優(yōu)點(diǎn)是升溫、降溫的斜率設(shè)置的范圍非常寬。升溫及恒溫段具有統(tǒng)一的設(shè)置格 式，方便學(xué)習(xí)。設(shè)置曲線更靈活，可以設(shè)置連續(xù)設(shè)置升溫段 (如用不同斜率的升溫段近似實(shí)現(xiàn)函數(shù)升溫 )，或連續(xù)的恒溫段。 給定值設(shè)置 給定值可設(shè)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(yùn)行多條曲線時(shí)程序的編排方法 AI518P具有靈活先進(jìn)的程序編排方法，由于 AI儀表執(zhí)行停止運(yùn)行（ StoP）后會(huì)自動(dòng)將 StEP設(shè)置為 1，如果在啟動(dòng)運(yùn)行前沒有再修改 StEP值，則重新運(yùn)行一般從第 1段起運(yùn)行，對(duì)于編有多條控溫曲線的用戶，可以采用將第 1段設(shè)置為跳轉(zhuǎn) 段的方法來分別執(zhí)行不同的曲線。如用戶有 3條長(zhǎng)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(dòng)后分別執(zhí)行不同的曲線，則其第 1段可設(shè)置如下： t 1=，示運(yùn)行操作后執(zhí)行第 1條曲線（ 2~4）； t 1=，運(yùn)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(chǎn)工藝時(shí)，只要將 161。t 1161。分別設(shè)置為 , ，即可使運(yùn)行分別開始運(yùn)行不同的曲線。也可省略該跳轉(zhuǎn)段，但在每次啟動(dòng)運(yùn)行前將 StEP設(shè)置為需要運(yùn)行曲線 的起始段即可。 時(shí)間設(shè)置 tXX＝ ~3200(分 ) 表示第 XX段設(shè)置的時(shí)間值（注：時(shí)間單位也可以用 PAF參數(shù)改變?yōu)樾r(shí)）。 tXX＝ 儀表在第 XX段進(jìn)入保持運(yùn)行狀態(tài)（ HoLd），程序在此暫停運(yùn)行，停止計(jì)時(shí)。 tXX＝ ，程序執(zhí)行 StoP操作，進(jìn)入停止?fàn)顟B(tài)。 45 tXX＝ ~ 時(shí)間值為負(fù)數(shù)表示是一個(gè)跳轉(zhuǎn) +事件輸出命令，整數(shù)部分1~120表示跳轉(zhuǎn)的段。 三、實(shí)驗(yàn)儀器材料 PC 計(jì)算機(jī) HL1 實(shí)驗(yàn)箱 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 硬件連接。將溫度傳感器 DS18B20與單片機(jī) I/O口連接；將加熱器模塊驅(qū)動(dòng)電路與單片機(jī) I/O口連接； LED數(shù)碼管與單片機(jī)連接；將鍵盤與單片機(jī)連接。 軟件編程。系統(tǒng)功能有：能通過鍵盤設(shè)置溫度給定值，上限和下限報(bào)警值；能通過溫度傳感器實(shí)時(shí)測(cè)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(dá)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(diào)試：運(yùn)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(fù)調(diào)試，達(dá)到最佳控制效果。給出運(yùn)行參數(shù)：穩(wěn)定時(shí)間；靜差；超調(diào)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(shí)驗(yàn)十 單片機(jī) — 計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量 /控制實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 掌握轉(zhuǎn)速傳感器在測(cè)控系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用。 掌握 轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集、參數(shù)調(diào)整、控制規(guī)律（曲線）、誤差產(chǎn)生及不穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行驗(yàn)證。 二、實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)原理：用所提供的霍爾轉(zhuǎn)速傳感器、數(shù)據(jù)采集器、轉(zhuǎn)速測(cè)量控制儀、 PC 計(jì)算機(jī)組成閉轉(zhuǎn)速度控制系統(tǒng)，在一定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)（ 02400 轉(zhuǎn) /分）對(duì)直流電機(jī)進(jìn)行連續(xù)的高精度轉(zhuǎn)速控制。 三、實(shí)驗(yàn)儀器材料 PC 計(jì) 算機(jī) HL1 實(shí)驗(yàn)箱 3，霍爾轉(zhuǎn)速傳感器、數(shù)據(jù)采集器、轉(zhuǎn)速測(cè)量控制儀 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 仔細(xì)閱讀 GEC300 測(cè)控系統(tǒng)軟件運(yùn)用說明（ P76）及硬件說明（ P83），并按說 明在計(jì)算機(jī)上安裝好軟件。 47 如圖（ 3）組成閉環(huán)轉(zhuǎn)速系統(tǒng)。 將轉(zhuǎn)速測(cè)量控制儀“手動(dòng) /自動(dòng)”控制按鈕按下，使控制處于自動(dòng)狀態(tài)。 打開“轉(zhuǎn)速測(cè)量控制儀”、集據(jù)采集器“開關(guān) 在計(jì)算機(jī)測(cè)控界面上，選擇“轉(zhuǎn)速測(cè)量控制“實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并設(shè)定好相關(guān) 控制值及調(diào)節(jié)規(guī)律 PID 三個(gè)參數(shù)，并選擇正確的 D/A、 Di 通道，建議：轉(zhuǎn)速設(shè)定 值： 1000 轉(zhuǎn) /分、采樣周期： 1s 、 P=I= D= 注意： P 不能設(shè)為零。 點(diǎn)擊“運(yùn)行”按鈕，注意數(shù)據(jù)采集器上的紅色發(fā)光二極管。是否閃爍， 如有表示數(shù)據(jù)采集器與計(jì)算機(jī)通訊聯(lián)系正常，否則需檢查：通訊端口是否設(shè)置正確 （ 1? 2?），計(jì)算機(jī)通訊口是否正常工作、軟件是否安裝正確。 注意觀察測(cè)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(shè)定值、紅線表示控制量輸出曲線、綠線表示測(cè)量（過程量 ）輸出曲線。 隨著實(shí)驗(yàn)進(jìn)行綠線將逐步靠近黃線，說明轉(zhuǎn)速值正逐步接近設(shè)定值，經(jīng)過 逼近超調(diào)逼近幾個(gè)周期，轉(zhuǎn)速值趨與穩(wěn)定，注意觀察穩(wěn)定后偏差指示大小。 改變轉(zhuǎn)速設(shè)定值（下降或上升），觀察控制曲線的輸出狀況及測(cè)量（過 程量）的響應(yīng)狀態(tài)。 改變轉(zhuǎn)速設(shè)定值，分別改變 PID 三個(gè)參數(shù)中的任一參數(shù)，觀察控制曲線 的輸出狀態(tài)及測(cè)量（過程量）的響應(yīng)狀態(tài)。 48 1 界面左邊是數(shù)據(jù)框，表示實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)。 1在實(shí)驗(yàn)過程中如按“暫?！卑粹o則采樣終止，點(diǎn)擊“歷史”按鈕可察看整個(gè)調(diào)節(jié)過程的曲線 ，再按一次“暫停”按鈕，采樣繼續(xù)進(jìn)行。 五、思考題 為什么說上述實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)？ 各單元在實(shí)驗(yàn)中起到什么作用？ 分析系統(tǒng)誤差來源？ P、 I、 D 三個(gè)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)的控制有什么影響？ 如有條件，請(qǐng)自己動(dòng)手利用其它方法設(shè)計(jì)一個(gè)轉(zhuǎn)速控制器。