【正文】 igned intsbit ssr=P3^6。大于 250 或小于 0 的控制量 都是沒有意義的，因在算法nu上對(duì) 進(jìn)行限幅，即nu = nu???????maxmaxinii uPID 的計(jì)算公式采用位置式算法，計(jì)算公式為+1??nu )2()( 211 ?? ??nnDnInP eeKeK = DI?PID 計(jì)算的程序流程圖圖 所指示。nr 輸出控制量 的限幅處理。正負(fù)數(shù)都是補(bǔ)碼表示，最后的計(jì)算以原碼輸出。下面對(duì) PID 運(yùn)算加以說明： 所有的數(shù)都變成定點(diǎn)純小數(shù)進(jìn)行處理。在單純比例作用下（比例增益由小到大） ，是系統(tǒng)產(chǎn)生等幅UT振蕩的比例增益 ，這時(shí)的工作周期為臨界周期 ，則可以得到KUT△ =nu? ?)2()( 211 ?? ??nnnnP eee = PPK= )()( 211 ?? nnDnInP eeeK式中 = ， = [8] IPP從而可以調(diào)節(jié)的參數(shù)只有一個(gè)。2?neu 根據(jù)輸出控制增量△ ，可求出本次控制輸出為nu +△ = 1??n DIP??1 由于電阻爐一般是屬于一階對(duì)象和滯后的一階對(duì)象，所以式中 、 、PKD的選擇取決于電阻爐的階躍響應(yīng)曲線和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，工程上已經(jīng)積累了不少行之的參IK數(shù)整定方法。D計(jì)算機(jī)只能處理數(shù)字信號(hào)，若采樣周期為 T 第 n 次采樣的輸入誤差為 ，且ne，輸出為 ，PID 算法用的微分 由差分 代替，積分)(nCren?)(nudteTn1?由 代替，于是得到dtt?0)(?TeK 、??????????TeunDniIPn 101寫成遞推形式為△ 1?nnu　　　= ?????? ??????? ?ni nnDiInP eeTeTeK0 2111 )()()( = ?????)2()( 211 nnDnIn = )()( 211 ?? ??nnPnIPnP eeTKeeK = 2211 ?nnDnIn = DIP?其中： )(1??neK IIPIT )2()2( 2121 ?????? nnDnnDP eeKeeTK 顯然，PID 計(jì)算△ 只需要保留現(xiàn)時(shí)刻 以及以前的兩個(gè)偏差量 和 。系統(tǒng)由 PID 控制器和被控對(duì)象組成。 程序結(jié)構(gòu)框圖圖 程序結(jié)構(gòu)圖 PID 算法在控制系統(tǒng)中,控制器最常用的控制規(guī)律是 PID 控制。C51 集成到uVision2 開發(fā)環(huán)境，這個(gè)環(huán)境包括：編譯器，匯編器，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，調(diào)試器。第三章 溫度控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)開發(fā)工具介紹本系統(tǒng)中單片機(jī)的開發(fā)工具采用 。這種設(shè)計(jì)能防止高次諧波的干擾和對(duì)電網(wǎng)的污染。觸發(fā)電路的功能是產(chǎn)生合乎要求的觸發(fā)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)開關(guān)電路④ 工作，但由于開關(guān)電路在不加特殊控制電路時(shí)，將產(chǎn)生射頻干擾并以高次諧波或尖峰等污染電網(wǎng)，為此特設(shè)“過零控制電路 ”。從整體上看，SSR 只有兩個(gè)輸入端 (A 和 B)及兩個(gè)輸出端(C 和 D)，是一種四端器件。SSR 按使用場(chǎng)合可以分成交流型和直流型兩大類。另外，SSR 的驅(qū)動(dòng)電壓低，電流小，易于與計(jì)算機(jī)接口。但是與普通電磁繼電器比，SSR體積小，開關(guān)速度快，無機(jī)械觸點(diǎn)，因而沒有機(jī)械磨損，不怕有害氣體腐蝕，沒有機(jī)械噪聲，耐振動(dòng)、耐沖擊，使用壽命長(zhǎng)。（2）固態(tài)繼電器及應(yīng)用 固態(tài)繼電器(Solid State Relays)，簡(jiǎn)寫成“SSR”，是一種全部由固態(tài)電子元件（如光電耦合器、晶體管、可控硅、電阻、電容等）組成的新型無觸點(diǎn)開關(guān)器件。對(duì)于純阻性負(fù)載的電阻爐來說，溫控儀采用過零觸發(fā)方式可使電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，軟件計(jì)算方便。通斷控制的輸出波形仍為正弦波，其優(yōu)點(diǎn)是，不會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成嚴(yán)重污染和干擾其它用電設(shè)備，而且電爐的功率愈大，優(yōu)點(diǎn)愈突出。其最大的缺點(diǎn)是：大電流的切入造成對(duì)電網(wǎng)的沖擊，不規(guī)整的脈沖負(fù)載電流引起電網(wǎng)波形的畸變及對(duì)其它電設(shè)備的中頻干擾。兩者的電壓波形比較如圖 所示。由于這種調(diào)節(jié)方式下觸發(fā)脈沖的觸發(fā)時(shí)刻與電壓波形的相位有關(guān)，因此稱為相位控制調(diào)功；另一種調(diào)節(jié)方式是電壓波形不變而只改變電壓周波在控制周期內(nèi)出現(xiàn)的次數(shù)，這種調(diào)節(jié)方式稱為通斷控制調(diào)功。目前多數(shù)溫控儀采用晶閘管來實(shí)現(xiàn)功率調(diào)節(jié)。表 DS18B20 溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換表Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0LS Byte23 22 21 20 21 22 23 24Bit15Bit14Bit13Bit12Bit11Bit10Bit9Bit8MS ByteS S S S S 26 25 24這是 12 位轉(zhuǎn)化后得到的 12 位數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在 18B20 的兩個(gè) 8 比特的 RAM 中，二進(jìn)制中的前面 5 位是符號(hào)位，如果測(cè)得的溫度大于 0，這 5 位為 0，只要將測(cè)到的數(shù)值乘于 即可得到實(shí)際溫度；如果溫度小于 0，這 5 位為 1，測(cè)到的數(shù)值需要取反加1 再乘于 即可得到實(shí)際溫度。圖 溫度采樣電路DS18B20 中的溫度傳感器可完成對(duì)溫度的測(cè)量，以 12 位轉(zhuǎn)化為例:用 16 位符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，以 ℃/LSB 形式表達(dá)，其中 S 為符號(hào)位。DSB8B20 的 3 腳接系統(tǒng)中單片機(jī)的 口線，用于將采集到的溫度送入單片機(jī)中處理，2 腳和 3 腳之間接一個(gè) 上拉電阻，即可完成溫度采集部分硬件電路。DS18B20 為 3 引腳， DQ 為數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端；GND 為電源地；VDD 為外接供電電源輸入端。C ～ +125176。 DS18B20 是 Dallas 半導(dǎo)體公司推出的一線總線數(shù)字化溫度傳感器件，它能在現(xiàn)場(chǎng)采集溫度數(shù)據(jù)，并將溫度數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字量輸出。此器件具有體積小、質(zhì)量輕、線形度好、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)其各方面特性都滿足此系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。 2)采用熱敏電阻，選用此類元器件有價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn)，但由于熱敏電阻的非線性特性會(huì)影響系統(tǒng)的精度。和 外接晶體引線端1XTAL2當(dāng)使用芯片內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)，此二引線端用語外接石英晶體和微調(diào)電容；當(dāng)使用外部時(shí)鐘時(shí)，用于接外部時(shí)鐘脈沖信號(hào)。PSEN 訪問程序存儲(chǔ)趨控制信號(hào)A當(dāng) 信號(hào)為低電平時(shí),對(duì) ROM 的讀操作限定在外部程序存儲(chǔ)器；而當(dāng) 信號(hào)為E EA高電平時(shí),則對(duì) ROM 的讀操作是從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器開始,并可延續(xù)至外部程序存儲(chǔ)器。此外由于 ALE 是以六分之一晶振頻率的固定頻率輸出正脈沖,因此可作為外部定時(shí)脈沖使用。AT89S52 主要功能特性： （1）兼容 MCS51 指令系統(tǒng)（2）32 個(gè)雙向 I/O 口線（3）3 個(gè) 16 位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷（4）2 個(gè)串行中斷口 （5）2 個(gè)外部中斷源（6）2 個(gè)讀寫中斷口線（7）低功耗空閑和掉電模式（8）8k 可反復(fù)擦寫(1000 次)Flash ROM（9）256x8 bit 內(nèi)部 RAM（10）時(shí)鐘頻率 024MHz（11）可編程 UART 串行通道（12）共 6 個(gè)中斷源（13）3 級(jí)加密位（14）軟件設(shè)置睡眠和喚醒功 AT89S52 單片機(jī)引腳簡(jiǎn)介圖 AT89S52 封裝引腳圖圖 是 AT89S52 封裝結(jié)構(gòu)圖，按照功能，AT89S52 的引腳可分為主電源、外接晶體振蕩或振蕩器、多功能 I/O 口、控制和復(fù)位等。功能強(qiáng)大的 AT89S52 可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)和工業(yè)控制系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。掉電保護(hù)方式下，RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。另外，AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。在單芯片上，擁有靈巧 8 位 CPU 和在系統(tǒng) 可編程 Flash，使得 AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。使用 Atmel 公司高密度非 易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。由于 80C51 系列單片機(jī)所具有的一系列優(yōu)越的特點(diǎn)，獲得廣泛使用指日可待。新一代的 80C51 系列單片機(jī)除了上述的結(jié)構(gòu)特性外，其最主要的技特點(diǎn)是向外部接口電路擴(kuò)展，以實(shí)現(xiàn)微控制器（microcontroller）完善的控制功能為己任。而 8 位單片機(jī)已能滿足大部分應(yīng)用的需要，因此，在推出 16 位單片機(jī)的同時(shí)，高性能的新型 8 位單片機(jī)也不斷問世。1987 年 Intel 公司又宣布了性能比8096 高兩倍的 CMOS 型 80C196，1988 年推出帶 EPROM 的 87C196 單片機(jī)。 1982 年 Mostek 公司和 Intel 公司先后又推出了性能更高的 16 位單片機(jī)MK68200 和 MCS96 系列， NS 公司和 NEC 公司也分別在原有 8 位單片機(jī)的基礎(chǔ)上推出了 16 位單片機(jī) HPC16040 和 181。1980 年 Intel 公司在MCS48 系列基礎(chǔ)上又推出高性能的 MCS51 系列單片機(jī)。它以體積小、功能全、價(jià)格低等特點(diǎn)，贏得了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)一些與單片機(jī)有關(guān)公司都爭(zhēng)相推出各自的單片機(jī)。 單片機(jī)的發(fā)展概況1970 年微型計(jì)算機(jī)研制成功之后，隨之即出現(xiàn)了單片機(jī)（即單片微型計(jì)算機(jī)）— 美國 Intel 公司 1971 年生產(chǎn)的 4 位單片機(jī) 4004 和 1972 年生產(chǎn)的雛形 8 位單片機(jī)8008，這也算是單片機(jī)的第一次公眾亮相。 目前國內(nèi)溫控儀表的發(fā)展，相對(duì)國外而