基于pic16f877的空調(diào)溫度控制系統(tǒng)設計(參考版)
2025-06-21 16:43本頁面
【正文】 參 考 文 獻[1] ：機械工業(yè)出版社,[2] 謝宜仁,謝偉,:人民郵電出版社,[3] 薛宗祥,鹿樹理,朱惠英. 8位單片機原理與應用. 北京：北京航空航天大學出版社,[4] （第2版）. 北京：北京航空航天大學出版社，[5] 韓寶琦，：機械工業(yè)出版社，[6] ：科學出版社，199925。由此我發(fā)現(xiàn)，其實51也好，PIC也好，只要學會并精通其中的一種，對其它類型的8位單片機也能觸類旁通，以不變應萬變了。 （4）我以前學的是51系列單片機，而這次設計我用PIC系列。但我發(fā)現(xiàn)，PLC與單片機也有某些類似的地方，而且，學完單片機后，我發(fā)現(xiàn)PLC變得容易了。相比PLC,用單片機做系統(tǒng)設計要難很多，而且網(wǎng)上的相關(guān)資料顯示，PLC比較適合于環(huán)境比較惡劣的工業(yè)現(xiàn)場。由此我認為，在單片機開發(fā)中，經(jīng)驗往往是很重要的，而多去做實踐有利于經(jīng)驗的積累，這應該是我們這次課程設計的意義所在。而且我也充分認識到了單片機的重要性，對單片機開發(fā)產(chǎn)生了濃厚的興趣。心得體會計算機控制技術(shù)是一門理論性比較強的課程，也是我在大學期間學得最認真的一門課程之一。它就是連續(xù)取n個采樣值進行算術(shù)平均，其數(shù)學表達式為：= 顯然，算術(shù)平均濾波對信號的平滑程度完全取決于N。數(shù)字濾波有以下特點：（1）數(shù)字濾波無需硬件，只是一個計算過程，因此可靠性高，不存在阻抗匹配問題；（2）數(shù)字濾波實用軟件算法實現(xiàn)的，因此可以使多個輸入通過共用一個軟件“濾波器”，從而降低儀表硬件成本；（3）只要適當改變軟件濾波器的濾波程序或運算參數(shù)，就能方便地改變?yōu)V波特性。因為隨機誤差是又竄入儀表的隨機干擾所引起的，這種誤差是指在相同條件下測量同一量時，其大小和符號作無規(guī)則的變化而無法預測，但在多次測量中它是符合統(tǒng)計規(guī)律的。根據(jù) 計算 計算 計算 計算 計算 + 計算 返回 PID 算法流程圖 溫度測量子程序。在程序編制時應提供一個簡單的人機界面。因此本實驗的軟件設計包括主程序與中斷子程序的編制。因此，本系統(tǒng)決定采用定時方式讀取數(shù)據(jù)，利用可編程定時/計數(shù)器8253來進行定時1秒，8253工作于方式0（記數(shù)結(jié)束中斷方式），當寫入控制字，OUT輸出端立即變成低電平，當計數(shù)值到達0時，才變成高電平，因此計數(shù)結(jié)束時OUT信號的上跳變可作為中斷請求信號，通過8259向CPU申請中斷，在中斷子程序中用查詢方式去采集數(shù)據(jù)，于是實現(xiàn)一秒采集一次數(shù)據(jù)的功能。一般來說,從A/D轉(zhuǎn)化器中讀出數(shù)據(jù),可以有四種工作方式:中斷方式、查詢方式、定時方式和延時方式。為了克服這一缺點，可以采用積分分離的PID控制算法，這樣既保持了積分的作用，又減少了超調(diào)量，使控制性能有較大的改善。但由于水溫是一個慢變信號，進行PID算法控制時，若采樣頻率過高，相鄰兩次采樣信號差距很小，將會失去PID控制的優(yōu)勢，因此確定采樣頻率為1/15HZ，即15S進行一次PID算法。在計算機控制系統(tǒng)中使用的是數(shù)字PID調(diào)節(jié)，就是對式（1）進行離散化,離散化時,令u(t)≈u(kT) e(t)≈e(kT) ∫e(t)≈T∑e(jT) de(t)/dt≈[e(kT)―e(kT―T)]/T式中T是采樣周期,顯然,上述周期T必須足夠短,才能保證有足夠的精度。PID調(diào)節(jié)器如圖 。對于水溫系統(tǒng)的建模，可近似地認為“純滯后+一階慣性”環(huán)節(jié)，進行實驗時先測出開環(huán)曲線，對于一階慣性環(huán)節(jié)對象，往往采用PID控制算法，控制效果較好。開始系統(tǒng)初始化溫度設定兩種溫度比較設定溫度高？顯示溫度啟動壓縮機D/A轉(zhuǎn)換啟動信號溫度檢測PID運算結(jié)束YN圖 軟件設計流程圖 PID運算子程序加入PID運算可以提高溫度測量的準確度和調(diào)節(jié)的質(zhì)量，本課題采用PID運算正是為了提高運算結(jié)果，使之更精確，減少外界的干擾。這就是整個空調(diào)溫度控制的主程序的設計思想。整個測量過程是否結(jié)束，若結(jié)束，則返回，若誤差過大，則重新調(diào)用數(shù)據(jù)融合技術(shù)進行計算處理。一旦發(fā)生這種出錯情況，則判明后進行相應的服務模塊，然后進一步自診斷，以達到運行正常，否則就跳出，進行出錯處理；若無中斷請求，我們開始進行實時處理狀態(tài)，調(diào)用A/D轉(zhuǎn)換子程序，同時我們采用BCD碼運算，這樣進行十六位二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為BCD的子程序。
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