【正文】 )。} for (k=0。k10。 wc51r(0x80)。 delay(10)。 //顯示器開，光標開，字符不閃爍wc51r(0x06)。 //清屏wc51r(0x38)。 EN = 0。 EN = 1。 RS = 1。}void wc51ddr(uchar j) //寫數(shù)據(jù)函數(shù)（1602）{ fbusy()。 P1 = j。 RW = 0。 EN = 0。 EN = 1。 while((P1 amp。 EN = 1。 RS = 0。 //用于PID的測量溫度值 return。 temper=c[0]|c[1]。 s=(s*100)/16。 s=(unsigned int)(c[1]amp。 //溫度值放大100倍，放在整型變量中便于取數(shù)字c[0]=(c[0]4)amp。 cc1=cc*。cc=~cc+1。 // 再次開始 cc=c[0]*+c[1]。 write_byte(0xCC)。 //低字節(jié) c[0]=read_byte()。 // 跳過 ROM write_byte(0xBE)。}void Read_Temperature(void) //讀取溫度（18B20）{ ow_reset()。 val=val/2。 delay(5)。 DQ = valamp。 i0。}void write_byte(uchar val) //向單總線上寫一個字節(jié)（18B20）{ uchar i。 delay(6)。 delay(1)。 DQ = 0。i0。 uchar value = 0。 return(presence)。 // 等待 presence = DQ。 // 480ms DQ = 1。 DQ = 0。useconds)。//占空比調(diào)節(jié)參數(shù)void delay(uint useconds) //延時程序{ for(。 // PID Outputuint rin。struct PID spid。 // Error[2] unsigned int SumError。 // 微分常數(shù) unsigned int LastError。 // 比例常數(shù) unsigned int Integral。 //PID的測量值(小數(shù))struct PID { unsigned int SetPoint。 //1602屏顯示uchar temper,set_temper=50。}。,39。//1602屏顯示uchar set_c[2]={39。//cc1為溫度值uchar buff1[10]={Set temp: }。//18b20的直接輸出量 uint cc,cc2。uchar flag。sbit P0_2=P0^2。sbit P0_0=P0^0。sbit EN=P2^3。 //定義端口sbit RS=P2^5。 九、 參考文獻1. 劉海成.《AVR單片機原理及測控工程應(yīng)用》 .北京航空航天大學出版社2. 周潤景 劉曉霞.《單片機實用系統(tǒng)設(shè)計與仿真經(jīng)典實例》.電子工業(yè)出版社3. 謝維成 楊加國.《單片機原理與應(yīng)用及C51程序設(shè)計》.清華大學出版社4. 大學生電子設(shè)計競賽組委會.《第五屆全國電子設(shè)計競賽獲獎作品選編》.北京理工大學出版社5. 黃志偉 《全國大學生電子設(shè)計競賽系統(tǒng)設(shè)計》。這些問題的解決幫助我們?nèi)诤纤鶎W的知識，極大提高了我們動手能力。1℃之內(nèi)。普通的位置PID算法很難滿足水溫控制系統(tǒng)的要求。，發(fā)現(xiàn)由于水溫分布不均勻，溫度傳感器無法及時檢測到水溫變化以改變加熱功率，減小超調(diào)量，又在原系統(tǒng)中增加了電機攪拌器以使水溫分布均勻。，開始的設(shè)計方案是用光電耦合器配合雙向晶閘管利用PWM波控制加熱功率來實現(xiàn)溫度的穩(wěn)定，但在硬件實驗時發(fā)現(xiàn)控制導通無法實現(xiàn)，且電壓、電流余量有限，不能滿足設(shè)計要求。在系統(tǒng)調(diào)試過程中，遇到一些問題：，所購萬用板太小，無法滿足實驗要求，之后又換用了一個較大的萬用板。討論確定出實驗所需器材以及組員的分工,由一名組員進行程序的編寫，另外兩名組員進行硬件電路的焊接及調(diào)試。出于對自身知識及可獲取的學習資源的考慮，我組本次電子綜合設(shè)計的選題最終定為水溫自動控制系統(tǒng)的設(shè)計，該題目為往年電設(shè)題目，參考資料較易獲取且基本未超出我們現(xiàn)掌握的知識水平。℃，滿足系統(tǒng)設(shè)計要求。：令測溫系統(tǒng)工作，設(shè)定溫度分別為50℃，60℃, 80℃，每10s記錄一次顯示屏幕上的數(shù)據(jù)，繪制其溫度變化曲線，并計算溫度控制的超調(diào)量，穩(wěn)態(tài)誤差。七、 數(shù)據(jù)測試與處理室溫狀態(tài)下，分別用溫度計與18B20傳感器檢測水溫，得到結(jié)果分別為。若18B20讀數(shù)期間允許中斷中斷會導致其溫度輸出出現(xiàn)大量錯誤；若不允許中斷會導致PWM波周期頻繁變化。但PWM波形的輸出需要單片機中斷程序進行控制，中斷頻率過高會干擾單片機中主程序的運行。經(jīng)過調(diào)試后PID參數(shù)分別為Proportion = 10，Integral = 8，Derivative =6。1℃之內(nèi)。此時采用PID控制意義不大，且PID控制范圍很大，參數(shù)很難整定，而微分環(huán)節(jié)也容易受到干擾導致加熱器無法滿功率運行。這一額外的電動機沒有在事先考慮的器件電氣匹配范圍內(nèi)，所以當它與加熱模塊一同共用5v的直流電源時，已超出了整流模塊所能提供的最大電流，于是又添加了一個電源給電動機供電。容器中上下層溫差過大，導致溫度傳感器所測數(shù)據(jù)極不準確，滯后過大，非常不利于控制。經(jīng)過努力，找到了合適的容器（實物見附件），恰能使得加熱棒處于最為合適的水位深度。經(jīng)過計算這樣的加熱器功率至少為1120w，因此選擇1000w的加熱管。六、 系統(tǒng)調(diào)試加熱器水量與功率應(yīng)當構(gòu)成匹配，加熱水量過多或功率過小會導致加熱時間過長，而加熱水量過少或功率過大會使超調(diào)增大，不利于控制。多次調(diào)試并和修改PID參數(shù)來完善該系統(tǒng)。主程序流程圖如下所示：傳感器測溫程序流程圖：lcd1602顯示程序流程圖：鍵盤掃描程序流程圖：溫度比較與PID計算程序流程圖：PWM波形發(fā)生程序（定時器中斷）流程圖：五、 測試方案：室溫狀態(tài)下，分別用溫度計與18B20傳感器檢測水溫，觀察兩者是否有誤差。R3是光電耦合輸出管的限流電阻，R4是驅(qū)動管Q1基極泄放電阻。如圖是驅(qū)動較大功率繼電器的接口，（連接單片機的輸出口）輸出低電平時，Q1導通，繼電器吸合；，Q1截止，繼電器斷開。其特點有：本系統(tǒng)利用繼電器的吸合與否來實現(xiàn)水溫的自動化控制。通過相應(yīng)的程序，可以實現(xiàn)溫度的實時顯示，電路連接也比較簡單，只需連接數(shù)據(jù)總線，和三根控制線即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)控制，實現(xiàn)顯示功能。外部供電方式(VDD接+5V，其接口電路如下圖（外接電源工作方式）所示。LM7805最大可以輸出1A的電流，內(nèi)部有限流式短路保護，短時間內(nèi)，例如幾秒鐘的時間，輸出端對地（2腳）短路并不會使7805燒壞。首先用變壓器模塊20V交流電降為9V交流電，接入整流電橋，變?yōu)橹绷麟娸敵?，再使用三端穩(wěn)壓芯片7805穩(wěn)壓為5V。三、 電路設(shè)計1. 電源電路整個系統(tǒng)需要使用5V直流電和220V交流電。此方法中硬件上可以使用固態(tài)繼電器或晶閘管控制加熱器工作。但由于水溫變化快，且慣性大，不易控制精度。1602較之數(shù)碼管更加符合本次設(shè)計要求，因此使用1602作為顯示器件。方案二：使用液晶屏1602顯示。6. 溫度顯示模塊方案一：使用數(shù)碼管顯示，通過數(shù)碼管顯示被測溫度和設(shè)定溫度。方案二：矩陣鍵盤設(shè)定，通過按鍵輸入不同數(shù)字實現(xiàn)溫