【正文】 out = PIDCalc ( amp。spid,rin )。 // Perform PID Interation } if (high_time=100) high_time=(unsigned char)(rout/800)。 else high_time=100。 low_time= (100high_time)。 湖州師范學(xué)院本科畢業(yè)論文 23 } } else if(set_temp=temp) { if(tempset_temp1) { high_time=0。 //停止加熱 low_time=100。 } else { for(i=0。i10。i++) { read_temp()。 rin = s。 // Read Input rout = PIDCalc ( amp。spid,rin )。 // Perform PID Interation } if (high_time100) high_time=(unsigned char)(rout/10000)。 else high_time=0。 low_time= (100high_time)。 } } } 加熱器的啟停工作是在定時(shí)器 T0 中斷子程序中完成的。 定時(shí)器 0中斷服務(wù)子程序如下： void time0() interrupt 1 { TH0 = (6553610000)/256。 TL0 = (6553610000)%256。 if(heat_flag==0) { if(++count=(high_time)) { jiare=0。 gled=0。 yled=1。 } else if(count=100) 湖州師范學(xué)院本科畢業(yè)論文 24 { jiare=1。 gled=1。 yled=0。 } else count=0。 } } 定時(shí)和報(bào)警程序設(shè)計(jì) 當(dāng)前溫度到達(dá)設(shè)定值后，就啟動(dòng)定時(shí)器，開始倒計(jì)時(shí)。同時(shí)，當(dāng)定時(shí)時(shí)間到，就執(zhí)行聲光報(bào)警。程序流程圖如圖 38 所示。 圖 38 定時(shí)報(bào)警程序流程圖 定時(shí)和報(bào)警部分程序如下： if(time_sum==0amp。amp。t1_flag==1) { heat_flag=1。 ET1=0。 yled=1。 t1_flag=0。 for(i=0。i20。i++) { beepled=0。 delay1(100)。 beepled=1。 delay1(100)。 } } 湖州師范學(xué)院本科畢業(yè)論文 25 系統(tǒng)調(diào)試 首先是系統(tǒng)硬件調(diào)試，在硬件調(diào)試中，分別對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行調(diào)試。在驅(qū)動(dòng)電路的調(diào)試中，濾波電容發(fā)生炸裂。首先檢查電路連接是否出錯(cuò)或是外圍電路元器件是否損壞，結(jié)果并未發(fā)現(xiàn)任何差錯(cuò)。于是考慮去掉濾波電容調(diào)試，結(jié)果證明這一方案可行，并且對(duì)整個(gè)系統(tǒng)并無影響。 系統(tǒng)軟件的調(diào)試主要在 Keil μVision 3 軟件中 進(jìn)行，待編譯無錯(cuò)后，再下載到單片機(jī)中進(jìn)行整體調(diào)試。經(jīng)逐步調(diào)試， DS18B20 能正常進(jìn)行溫度采集， LED 顯示正常，溫度控制良好，也能很好的實(shí)現(xiàn)定時(shí)時(shí)間到的報(bào)警功能。 PID控制最困難的部分就是比例、積分、微分三個(gè)參數(shù)的設(shè)置與調(diào)整。編程時(shí)只是設(shè)定大概的數(shù)值，然后通過反復(fù)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試才能找到相對(duì)比較理想的參數(shù)值。而且，面向不同的控制對(duì)象時(shí)，參數(shù)也都各不相同。但是，可以根據(jù)這些參數(shù)在整個(gè) PID過程中的作用原理，來制定相應(yīng)對(duì)策。通過以下對(duì)策可以避免盲目的修改參數(shù)調(diào)試。 ① 加溫迅速達(dá)到目標(biāo)值，但溫度過沖很大。 比例系 數(shù)太大，致使在未達(dá)到設(shè)定溫度前加熱比例過高；微分系數(shù)過小，對(duì)對(duì)象反應(yīng)不敏感。② 加溫經(jīng)常達(dá)不到目標(biāo)值，小于目標(biāo)值時(shí)間多。 比例系數(shù)過小，加溫比例不夠；積分系數(shù)過小，對(duì)靜差補(bǔ)償不足。 ③ 基本在控制溫度內(nèi)，但上下偏差大，經(jīng)常波動(dòng)。 微分系數(shù)小，對(duì)及時(shí)變化反應(yīng)慢；積分系數(shù)過大，使微分反應(yīng)被鈍化。 ④ 受環(huán)境影響較大 微分系數(shù)小，對(duì)及時(shí)變化反應(yīng)慢；設(shè)定的基本定時(shí)周期過長，不能得到及時(shí)修正。 本章總結(jié) 本章首先介紹了系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的總流程。然后分模塊介紹了各部分功能的程序設(shè)計(jì)，分別是鍵盤控制、 LED 顯示、溫 度采集、溫度控制等。簡(jiǎn)要介紹了 DS18B20 測(cè)溫時(shí)的讀寫時(shí)序操作，以及對(duì)數(shù)字 PID 控制做了簡(jiǎn)單介紹。 PID 控制器是一種線性控制器，它將設(shè)定值與測(cè)量值之間偏差的比例（ P）、積分（ I）、微分（ D）通過線性組合構(gòu)成控制量，對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制。 湖州師范學(xué)院本科畢業(yè)論文 26 第四章 總結(jié)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果 設(shè)計(jì)總結(jié) 本文研究了抗酸染色實(shí)驗(yàn)恒溫箱的溫度控制系統(tǒng)。首先， 研究了 抗酸染色實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)及要求指標(biāo)，確定系統(tǒng)整體方案。由于被控對(duì)象恒溫箱的溫度具有一階慣性純滯后的特點(diǎn)，并且干擾較多。針對(duì)這一特點(diǎn)，論文提出了數(shù)字 PID 控制方案，以有效的對(duì)恒溫箱內(nèi)的溫度進(jìn)行控制。 論文以 STC89C52 單片機(jī)為主控制器， DS18B20 數(shù)字溫度傳感器為測(cè)溫器件，和以雙向可控硅為加熱器件的溫度驅(qū)動(dòng)電路，設(shè)計(jì)了一套完整的恒溫箱溫度控制系統(tǒng)。硬件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理，而且全部采用常規(guī)器件，成本較低，工作可靠，是一款高性價(jià)比的溫度控制系統(tǒng)。 該系統(tǒng)的一大特點(diǎn)就是可以在規(guī)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行恒溫控制，而且目標(biāo)溫度和定時(shí)時(shí)間都可以由人工設(shè)置。與傳統(tǒng)的溫控系統(tǒng)相比，具有響應(yīng)快，超調(diào)小，精度高，穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，使用按鍵可以人工設(shè)定參數(shù)，操作方便，具有報(bào)警、定時(shí)加熱控制等基本功能?？梢怨┥a(chǎn)、科研、醫(yī)院和計(jì) 量部門等實(shí)驗(yàn)室作恒定溫度試驗(yàn)和鑒定溫度之用。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 對(duì)軟硬件進(jìn)行了整體調(diào)試后，基本實(shí)現(xiàn)了所有功能。最終進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步檢測(cè)所有功能，以及指標(biāo)測(cè)試。 系統(tǒng)硬件和恒溫箱實(shí)物圖分別如圖 41 和圖 42 所示。 圖 41 硬件實(shí)物圖 湖州師范學(xué)院本科畢業(yè)論文 27 圖 42 恒溫箱實(shí)物圖 經(jīng)過一系列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)試， 數(shù)據(jù)結(jié)果記錄如表 41 所示。 設(shè)定溫度 /℃ 穩(wěn)定時(shí)間 /min 穩(wěn)定下限 /℃ 穩(wěn)定上限 /℃ 50 1 60 3 70 5 80 8 85 10 表 41 數(shù)據(jù)結(jié)果記錄表 從測(cè)定數(shù)據(jù)分析可以得出：該系統(tǒng)測(cè)量的溫度誤差保持在177。 ℃左右，而且非常穩(wěn)定，能夠達(dá)到系統(tǒng)控制精度的要求。 湖州師范學(xué)院本科畢業(yè)論文 28 參 考 文 獻(xiàn) [1] 何鳳珍 .溫度對(duì)萋爾 _尼爾氏染色鏡檢找抗酸桿菌方法的影響 [J].臨床醫(yī)藥實(shí)踐，2022(1)： 2526 [2] 湯思萍等 .結(jié)核分枝桿菌抗酸染色法影響因素分析 [J].醫(yī)技與臨床， 2022,14(4)：350351 [3] 張方林 .醫(yī)用恒溫箱干燥箱的改進(jìn)探討與應(yīng)用 [J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備， 2022(3)： 6162 [4] 陳樂 .醫(yī)用恒溫箱控溫系統(tǒng) [D].北京：北京交通大學(xué)， 2022. 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