【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器 T0 中斷子程序中完成的。 定時器 0中斷服務子程序如下： 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) 湖州師范學院本科畢業(yè)論文 24 { jiare=1。 gled=1。 yled=0。 } else count=0。 } } 定時和報警程序設計 當前溫度到達設定值后，就啟動定時器，開始倒計時。同時，當定時時間到，就執(zhí)行聲光報警。程序流程圖如圖 38 所示。 圖 38 定時報警程序流程圖 定時和報警部分程序如下： 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，分別對各個模塊進行調(diào)試。在驅(qū)動電路的調(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。于是考慮去掉濾波電容調(diào)試，結(jié)果證明這一方案可行，并且對整個系統(tǒng)并無影響。 系統(tǒng)軟件的調(diào)試主要在 Keil μVision 3 軟件中 進行，待編譯無錯后，再下載到單片機中進行整體調(diào)試。經(jīng)逐步調(diào)試， DS18B20 能正常進行溫度采集， LED 顯示正常，溫度控制良好，也能很好的實現(xiàn)定時時間到的報警功能。 PID控制最困難的部分就是比例、積分、微分三個參數(shù)的設置與調(diào)整。編程時只是設定大概的數(shù)值，然后通過反復的現(xiàn)場調(diào)試才能找到相對比較理想的參數(shù)值。而且，面向不同的控制對象時，參數(shù)也都各不相同。但是，可以根據(jù)這些參數(shù)在整個 PID過程中的作用原理，來制定相應對策。通過以下對策可以避免盲目的修改參數(shù)調(diào)試。 ① 加溫迅速達到目標值，但溫度過沖很大。 比例系 數(shù)太大，致使在未達到設定溫度前加熱比例過高；微分系數(shù)過小，對對象反應不敏感。② 加溫經(jīng)常達不到目標值，小于目標值時間多。 比例系數(shù)過小，加溫比例不夠；積分系數(shù)過小，對靜差補償不足。 ③ 基本在控制溫度內(nèi)，但上下偏差大，經(jīng)常波動。 微分系數(shù)小，對及時變化反應慢；積分系數(shù)過大，使微分反應被鈍化。 ④ 受環(huán)境影響較大 微分系數(shù)小，對及時變化反應慢；設定的基本定時周期過長，不能得到及時修正。 本章總結(jié) 本章首先介紹了系統(tǒng)軟件設計的總流程。然后分模塊介紹了各部分功能的程序設計，分別是鍵盤控制、 LED 顯示、溫 度采集、溫度控制等。簡要介紹了 DS18B20 測溫時的讀寫時序操作，以及對數(shù)字 PID 控制做了簡單介紹。 PID 控制器是一種線性控制器，它將設定值與測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，對被控對象進行控制。 湖州師范學院本科畢業(yè)論文 26 第四章 總結(jié)及實驗結(jié)果 設計總結(jié) 本文研究了抗酸染色實驗恒溫箱的溫度控制系統(tǒng)。首先， 研究了 抗酸染色實驗的特點及要求指標，確定系統(tǒng)整體方案。由于被控對象恒溫箱的溫度具有一階慣性純滯后的特點，并且干擾較多。針對這一特點，論文提出了數(shù)字 PID 控制方案，以有效的對恒溫箱內(nèi)的溫度進行控制。 論文以 STC89C52 單片機為主控制器， DS18B20 數(shù)字溫度傳感器為測溫器件，和以雙向可控硅為加熱器件的溫度驅(qū)動電路，設計了一套完整的恒溫箱溫度控制系統(tǒng)。硬件設計結(jié)構(gòu)合理，而且全部采用常規(guī)器件，成本較低，工作可靠，是一款高性價比的溫度控制系統(tǒng)。 該系統(tǒng)的一大特點就是可以在規(guī)定時間內(nèi)進行恒溫控制，而且目標溫度和定時時間都可以由人工設置。與傳統(tǒng)的溫控系統(tǒng)相比，具有響應快，超調(diào)小，精度高，穩(wěn)定性好等特點，使用按鍵可以人工設定參數(shù)，操作方便，具有報警、定時加熱控制等基本功能?？梢怨┥a(chǎn)、科研、醫(yī)院和計 量部門等實驗室作恒定溫度試驗和鑒定溫度之用。 實驗結(jié)果 對軟硬件進行了整體調(diào)試后，基本實現(xiàn)了所有功能。最終進行實驗，進一步檢測所有功能，以及指標測試。 系統(tǒng)硬件和恒溫箱實物圖分別如圖 41 和圖 42 所示。 圖 41 硬件實物圖 湖州師范學院本科畢業(yè)論文 27 圖 42 恒溫箱實物圖 經(jīng)過一系列實驗數(shù)據(jù)測試， 數(shù)據(jù)結(jié)果記錄如表 41 所示。 設定溫度 /℃ 穩(wěn)定時間 /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 從測定數(shù)據(jù)分析可以得出：該系統(tǒng)測量的溫度誤差保持在177。 ℃左右，而且非常穩(wěn)定，能夠達到系統(tǒng)控制精度的要求。 湖州師范學院本科畢業(yè)論文 28 參 考 文 獻 [1] 何鳳珍 .溫度對萋爾 _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探討與應用 [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， 2022. 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