【正文】 )。} for (k=0。k10。 wc51r(0x80)。 delay(10)。 //顯示器開，光標(biāo)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(cè)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(gè)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(shí)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(cè)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(xiàn)1. 劉海成.《AVR單片機(jī)原理及測(cè)控工程應(yīng)用》 .北京航空航天大學(xué)出版社2. 周潤(rùn)景 劉曉霞.《單片機(jī)實(shí)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真經(jīng)典實(shí)例》.電子工業(yè)出版社3. 謝維成 楊加國(guó).《單片機(jī)原理與應(yīng)用及C51程序設(shè)計(jì)》.清華大學(xué)出版社4. 大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽組委會(huì).《第五屆全國(guó)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽獲獎(jiǎng)作品選編》.北京理工大學(xué)出版社5. 黃志偉 《全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽系統(tǒng)設(shè)計(jì)》。這些問題的解決幫助我們?nèi)诤纤鶎W(xué)的知識(shí)，極大提高了我們動(dòng)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(shí)檢測(cè)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(jī)攪拌器以使水溫分布均勻。，開始的設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)溫度的穩(wěn)定，但在硬件實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)控制導(dǎo)通無法實(shí)現(xiàn)，且電壓、電流余量有限，不能滿足設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)要求，之后又換用了一個(gè)較大的萬用板。討論確定出實(shí)驗(yàn)所需器材以及組員的分工,由一名組員進(jìn)行程序的編寫，另外兩名組員進(jìn)行硬件電路的焊接及調(diào)試。出于對(duì)自身知識(shí)及可獲取的學(xué)習(xí)資源的考慮，我組本次電子綜合設(shè)計(jì)的選題最終定為水溫自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，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(shí)水平。℃，滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。：令測(cè)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(jì)算溫度控制的超調(diào)量，穩(wěn)態(tài)誤差。七、 數(shù)據(jù)測(cè)試與處理室溫狀態(tài)下，分別用溫度計(jì)與18B20傳感器檢測(cè)水溫，得到結(jié)果分別為。若18B20讀數(shù)期間允許中斷中斷會(huì)導(dǎo)致其溫度輸出出現(xiàn)大量錯(cuò)誤；若不允許中斷會(huì)導(dǎo)致PWM波周期頻繁變化。但PWM波形的輸出需要單片機(jī)中斷程序進(jìn)行控制，中斷頻率過高會(huì)干擾單片機(jī)中主程序的運(yùn)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(shí)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(dǎo)致加熱器無法滿功率運(yùn)行。這一額外的電動(dòng)機(jī)沒有在事先考慮的器件電氣匹配范圍內(nèi)，所以當(dāng)它與加熱模塊一同共用5v的直流電源時(shí)，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(gè)電源給電動(dòng)機(jī)供電。容器中上下層溫差過大，導(dǎo)致溫度傳感器所測(cè)數(shù)據(jù)極不準(zhǔn)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(shí)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(jì)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(dāng)構(gòu)成匹配，加熱水量過多或功率過小會(huì)導(dǎo)致加熱時(shí)間過長(zhǎng)，而加熱水量過少或功率過大會(huì)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(cè)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(jì)算程序流程圖：PWM波形發(fā)生程序（定時(shí)器中斷）流程圖：五、 測(cè)試方案：室溫狀態(tài)下，分別用溫度計(jì)與18B20傳感器檢測(cè)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(dòng)管Q1基極泄放電阻。如圖是驅(qū)動(dòng)較大功率繼電器的接口，（連接單片機(jī)的輸出口）輸出低電平時(shí)，Q1導(dǎo)通，繼電器吸合；，Q1截止，繼電器斷開。其特點(diǎn)有：本系統(tǒng)利用繼電器的吸合與否來實(shí)現(xiàn)水溫的自動(dòng)化控制。通過相應(yīng)的程序，可以實(shí)現(xiàn)溫度的實(shí)時(shí)顯示，電路連接也比較簡(jiǎn)單，只需連接數(shù)據(jù)總線，和三根控制線即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)控制，實(shí)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(hù)，短時(shí)間內(nèi)，例如幾秒鐘的時(shí)間，輸出端對(duì)地（2腳）短路并不會(huì)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(jì)1. 電源電路整個(gè)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?dāng)?shù)碼管更加符合本次設(shè)計(jì)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(cè)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(shí)現(xiàn)溫