【正文】 公共端、常閉端以及長(zhǎng)開端間所引出的兩根導(dǎo)線，一根接VCC，另外一根接一發(fā)光二極管，在調(diào)試過程中用來驗(yàn)證其通斷情況。硬件電路調(diào)試好后，就可以進(jìn)行軟件的編寫及實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)的軟件開發(fā)步驟依次是: （l)顯示和鍵盤軟件設(shè)計(jì)：顯示和鍵盤是人機(jī)交互接口，即指人與計(jì)算機(jī)之間建立聯(lián)系、交互信息的輸入輸出設(shè)備的接口。該程序編寫過程要注意合理分配單片機(jī)的I/O端口，在本系統(tǒng)中，PD口作為顯示數(shù)據(jù)輸出口，PD0PD7分別連接數(shù)碼管的a、b、c、d、e、f、g及dp。PC口作為片選端口，分別控制4位LED數(shù)碼管。本系統(tǒng)采用4*2矩陣式鍵盤，其八個(gè)鍵分別標(biāo)號(hào)為K1K8，PB口作為鍵盤的控制端口，由PB0PB3控制行線，PBPB5控制列線，鍵盤首先設(shè)定個(gè)初始值，本設(shè)計(jì)用set表示，在鍵盤設(shè)定控制過程中，K3作為設(shè)定標(biāo)志及確定鍵，當(dāng)鍵盤掃描程序掃描到K3鍵按下時(shí)，則進(jìn)入鍵盤設(shè)定狀態(tài)，通過K1鍵和K2鍵分別在原有設(shè)定值的基礎(chǔ)上進(jìn)行加設(shè)定和減設(shè)定，直到達(dá)到預(yù)期目標(biāo)值為止，然后按下K3鍵進(jìn)行確認(rèn)操作，同時(shí)返回當(dāng)前溫度值的顯示。其程序參見附錄B源程序中的鍵盤設(shè)定子程序部分。（2)輸入信號(hào)的測(cè)量：本部分主要包括A/D采樣子程序的設(shè)計(jì)，首先通過對(duì)A/D內(nèi)部ADMUX（ADC多工選擇寄存器）、ADCSRA（ADC控制和狀態(tài)寄存器）等寄存器的初始化關(guān)閉模擬比較器、選擇內(nèi)部AVCC為基準(zhǔn)電壓、ADC0為A/D輸入通道及64分頻，在調(diào)用A/D轉(zhuǎn)換函數(shù)時(shí)，通過ADCSRA|=(1ADSC)語句開啟A/D轉(zhuǎn)換 ，等待轉(zhuǎn)換完成時(shí)，返回ADC的值。由于電路板的局限性，雖然A/D子程序的編譯全部通過，但是在調(diào)試過程中存在很多問題，通道0（ADC0）到通道七（ADC7）均不能正常采樣數(shù)據(jù)，A/D輸出的電壓信號(hào)為零，所以，在調(diào)試其他程序，比如限速濾波、PID運(yùn)算等過程中，只能賦一虛擬的采樣值。（3)數(shù)據(jù)處理及控制量計(jì)算：本部分包括數(shù)字濾波、線性化標(biāo)度變換、PID控制以及過零觸發(fā)型雙向晶閘管的通斷控制。由于電路板的局限性，在程序調(diào)試過程中采用固態(tài)繼電器取代雙向晶閘管，而電路的驅(qū)動(dòng)電流小，所以用一個(gè)LED發(fā)光二極管來反映繼電器的通斷。數(shù)字濾波、線性化標(biāo)度變換的調(diào)試比較簡(jiǎn)單，而在PID控制子程序的調(diào)試過程中存在一些問題，開始雖然程序編譯完全正確，但是輸出的控制量老顯示為四個(gè)“0”，為了尋找問題所在，起初不加死區(qū)判斷、積分分離以及輸出限幅，不進(jìn)行PID的增量運(yùn)算，直接給上一次的輸出sptrLastOutput和增量iIncpid賦初值，然后計(jì)算顯示輸出量sptrOutput=sptrLastOutput+iIncpid，但是經(jīng)過調(diào)試發(fā)現(xiàn)，顯示的輸出量sptrOutput僅僅為增量iIncpid的值，根本與上一次的輸出sptrLastOutput無關(guān)，這說明sptrLastOutput的初值根本沒被sptrOutput=sptrLastOutput+iIncpid算式調(diào)用，這就考慮到程序初始化的調(diào)用有問題，經(jīng)檢查驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)PID參數(shù)的初始化必須在增量式PID計(jì)算函數(shù)內(nèi)部進(jìn)行，這樣才可以將個(gè)參數(shù)初始化的值正確調(diào)用，此時(shí)，當(dāng)加上死區(qū)判斷、積分分離以及輸出限幅時(shí)，也可以正確顯示PID輸出的控制量了。其程序參見附錄B源程序中的增量式PID計(jì)算部分。（4)報(bào)警軟件設(shè)計(jì)：本系統(tǒng)采用光報(bào)警，通過一個(gè)LED燈反應(yīng)，如果被測(cè)溫度或設(shè)定溫度越限時(shí)，則LED燈閃爍發(fā)光產(chǎn)生報(bào)警提示。這部分調(diào)試比較簡(jiǎn)單，其程序參見附錄B源程序中的控制報(bào)警。 總結(jié)可以認(rèn)為整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路是可行的，設(shè)計(jì)結(jié)果是可靠的、合理的?，F(xiàn)在將整個(gè)設(shè)計(jì)過程中的工作情況做一總結(jié):。首先提出了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，確保設(shè)計(jì)一個(gè)有價(jià)值的控制系統(tǒng)，給硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)確定具體的目標(biāo)。在整個(gè)儀表的開發(fā)過程中，驗(yàn)證這種做法是正確的。設(shè)計(jì)方案的明確加快了系統(tǒng)開發(fā)速度，減少了返工時(shí)間。其不僅為各功能電路提供了穩(wěn)定電壓，保證了各芯片的正常工作，而且還分別提供了模擬電源與數(shù)字電源，有效的抑制了干擾信號(hào)的輸入，減少了各信號(hào)間的干擾，保證了儀表的穩(wěn)定運(yùn)行與準(zhǔn)確測(cè)控。，以簡(jiǎn)約為原則，合理利用ATmega28單片機(jī)的工/0資源。在此原則下，設(shè)計(jì)出的電路使用芯片少，降低了儀表的成本。，分別驗(yàn)證了鍵盤設(shè)定、溫度顯示、越限報(bào)警以及PID控制的正確性。但是，由于電路板的局限性和個(gè)人能力有限，未能實(shí)現(xiàn)A/D的正確采樣。參考文獻(xiàn)1 [D].武漢科技大學(xué)出版社，20082 [D].沈陽工業(yè)大學(xué)出版社，20073 [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，20054 FU K S,WALTS Heuristic Approach to Reinforcement Learning Control System[J].IEEE ,10(4)5 周德儉,[M].6 [D].西安建筑科技大學(xué),20077 [J].武漢工業(yè)學(xué)院報(bào)，2008，27(1)8 [M].北京航空航天大學(xué)出版社,19969 [J].模糊控制,1998,12(6)10 韋 [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,200011 [J].中國發(fā)明專利公報(bào),2001,10(31)12 [M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，199813 [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,200614 [J].電氣自動(dòng)化，2000,22(2)15 [J].自動(dòng)化儀表,1997,15(11)16 [J].計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制,2004,12(3)17 [D].武漢理工大學(xué)，200618 [J].自動(dòng)化儀表，2006,21(6)19 王兆安，[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，200020 潘新民，[M].北京:電子工業(yè)出版社，200522 徐科軍. 傳感器與檢測(cè)技術(shù)[M]. 北京:電子工業(yè)出版社，200423 魯 慧. 基于ATmega128單片機(jī)的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].華中科技大學(xué)，200724 ICCAVR使用說明.25 何立民. 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