微型計算機控制技術(shù)課程設(shè)計報告(二階電壓跟蹤_單片機)

1、<p>　　二階環(huán)節(jié)電壓跟蹤控制系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　?。ú捎脝纹瑱C教學實驗裝置）</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　一、序言1</b></p><p><b>　　二、設(shè)計步驟2</b></p><

2、p>　　2.1 確定基本設(shè)計目標2</p><p>　　2.2 確定基本實現(xiàn)方案2</p><p>　　2.2.1 搭建二階環(huán)節(jié)2</p><p>　　2.2.2 電路輸出跟蹤階躍信號2</p><p>　　2.2.3 設(shè)計人機交互接口(鍵盤)2</p><p>　　2.2.4 精度要求2</p

3、><p>　　2.3 硬件設(shè)計2</p><p>　　2.4 軟件設(shè)計3</p><p>　　2.5 調(diào)試完善程序4</p><p><b>　　三、 心得體會5</b></p><p><b>　　四、參考文獻9</b></p><p><

4、;b>　　五、附錄10</b></p><p>　　5.1系統(tǒng)框圖10</p><p>　　5.2電原理圖11</p><p>　　5.3程序流程圖12</p><p>　　5.4程序清單17</p><p><b>　　一、序言</b></p><

5、p>　　自動控制在日常生活中的應(yīng)用非常廣泛，大到航天航空，小到家用電器都會涉及到自動控制。自動控制系統(tǒng)的任務(wù)是使被控對象的被控量跟隨給定值的變化而變化。閉環(huán)控制系統(tǒng)是一種最基本的自動控制系統(tǒng)，圖1是單回路閉環(huán)控制系統(tǒng)的框圖。變送器（含測量元件）對被控量C進行測量，并將其變換為電信號，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后反饋給控制器?？刂破鲗⒎答佇盘柵c給定值R進行比較，并根據(jù)指定的控制規(guī)律產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后作用于被控對象，使被控

6、量與給定值保持一致。</p><p>　　圖1.1 單回路閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖</p><p><b>　　二、設(shè)計步驟</b></p><p>　　2.1 確定基本設(shè)計目標</p><p>　　仔細研讀了設(shè)計任務(wù)書后，我們確認了本次課程設(shè)計需要實現(xiàn)的基本任務(wù)目標有：</p><p>　?。?）搭建一

7、個二階環(huán)節(jié)；</p><p>　?。?）示波器能夠顯示輸出曲線；</p><p>　　（3）要求設(shè)計人機交互接口，參數(shù)可隨時設(shè)置；</p><p><b>　　（4）精度要求。</b></p><p>　　2.2 確定基本實現(xiàn)方案</p><p>　　對比任務(wù)書的要求，我們討論得出了要完成各個基本

8、設(shè)計任務(wù)的初步實現(xiàn)方案：</p><p>　　2.2.1 搭建二階環(huán)節(jié)</p><p>　　本次課程設(shè)計中，由實驗室提供二階環(huán)節(jié)系統(tǒng)裝置，故不需要我們自己搭建。</p><p>　　2.2.2 電路輸出跟蹤階躍信號</p><p>　　我們采用實驗箱上的4×4鍵盤作為系統(tǒng)輸入，實驗箱讀取按鍵后，得到一個給定值，系統(tǒng)通過A/D讀取二階

9、環(huán)節(jié)的電壓并與給定值比較，采取控制并將輸出值通過D/A送給二階環(huán)節(jié)。整個過程中需要用的讀鍵程序、D/A、A/D轉(zhuǎn)換程序、LED顯示程序、濾波程序、控制計算程序……</p><p>　　2.2.3 設(shè)計人機交互接口(鍵盤)</p><p>　　由于任務(wù)要求信號參數(shù)可通過人機交互接口設(shè)置，我們討論后設(shè)計在LED上顯示輸入的信息。通過4×4鍵盤輸入控制信號。按鍵設(shè)置為‘0’到‘9’十個

10、按鍵加上負號、小數(shù)點和確認這三個按鍵。</p><p>　　2.2.4 精度要求</p><p>　　對于精度≤±5%，調(diào)節(jié)時間≤25秒的設(shè)計要求，我們決定在軟件調(diào)試時通過修改各參數(shù)來完成。</p><p><b>　　2.3 硬件設(shè)計</b></p><p>　　本次課程設(shè)計中最為重要的硬件設(shè)計任務(wù)是信號數(shù)據(jù)

11、采集系統(tǒng)的搭建。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是由單片機和硬件接口電路組成，硬件接口電路主要由采樣保持器、A/D轉(zhuǎn)換電路、輸入接口電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、控制邏輯電路輸出接口電路等組成。其工作過程是：由機接收電路模擬信號，將模擬信號送到采樣保持電路進行采樣；當單片機啟動A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換時，采樣保持電路處于保持狀態(tài)，并把信號送給A/D轉(zhuǎn)換電路實現(xiàn)模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換；A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后，將送出一結(jié)束信號，該信號可產(chǎn)生已中斷請求或供單片機查詢，同時采樣/保持電

12、路進入采樣狀態(tài)，單片機由輸入接口電路讀取模擬信號并進行一次轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。當單片機向D/A轉(zhuǎn)換電路輸出數(shù)據(jù)時，D/A轉(zhuǎn)換電路輸出一個與輸出數(shù)據(jù)對應(yīng)的模擬電壓。硬件電路就是選取合適的電子器件和芯片，設(shè)計成滿足系統(tǒng)速度、精度和可靠性等技術(shù)要求的電路接口，使單片計算機能按要求完成上述工作過程。</p><p>　　其次，按鍵鍵盤功能設(shè)計也是重要的，不同的鍵盤設(shè)計帶給編程的難度是不同的，具體功能的體現(xiàn)也是有差別的。</p

13、><p>　　本次課程設(shè)計需要用到的硬件系統(tǒng)還有閉環(huán)控制系統(tǒng)。其實閉環(huán)控制系統(tǒng)硬件組成與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基本相同，主要由模擬輸入通道、模擬輸出通道和被控對象等組成。圖2.3.1就是此次設(shè)計過程中一個很重要的硬件模塊，即二階環(huán)節(jié)系統(tǒng)：</p><p>　　圖2.3.1 二階環(huán)節(jié)</p><p><b>　　2.4 軟件設(shè)計</b></p>

14、<p>　　相同于硬件設(shè)計，軟件設(shè)計也大體分為兩個部分，及采集系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。因為此次課程設(shè)計的主要任務(wù)是完成閉環(huán)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計，而且采集系統(tǒng)的軟件設(shè)計可以包括在閉環(huán)控制系統(tǒng)的步驟里。</p><p>　　除了必須達到采集系統(tǒng)的要求外，閉環(huán)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計還必須有控制算法程序和更強的數(shù)據(jù)處理能力。其實一個控制系統(tǒng)的控制過程可歸納為以下3個步驟：</p><p>　　1．

15、 實時數(shù)據(jù)采集：即對被控參數(shù)的瞬時值進行測量。</p><p>　　2． 實時決策：對表征被控對象狀態(tài)的測量值進行分析，并按已定的控制規(guī)律進 行控制。</p><p>　　3． 實時控制：根據(jù)決策，實施對控制機構(gòu)發(fā)出控制信號。</p><p>　　控制程序的運行必須滿足以上控制過程，同時控制算法是使被控參數(shù)盡快達到給定值，并能將被控參數(shù)隨時

16、間的變化情況在屏幕上顯示出來。</p><p>　　參考程序流程圖如圖3 所示。該程序由初始化和數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)濾波，標度變換，LED顯示，D/A輸出，控制程序和等子程序構(gòu)成。</p><p><b>　　各子程序功能為：</b></p><p>　　(1)數(shù)據(jù)采集：連續(xù)采集12個數(shù)據(jù)，每采集一個數(shù)據(jù)，去掉最前面一個數(shù)據(jù)。</p>

17、<p>　　(2)數(shù)字濾波：具體方法是對12個數(shù)據(jù)取平均值</p><p>　　(3)標度變換：函數(shù) void symbol()將數(shù)字濾波后的采樣值按比列換成與實際輸入對應(yīng)的模擬電壓毫伏值，然后存放在數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。</p><p>　　(4)LED顯示：函數(shù)void display()顯示給定值和跟蹤電壓值。</p><p>　　(5)控制決策：函數(shù)void

18、 pid()對給定值與真實值的誤差進行比例、積分和微分運算，得到本次控制值，存放在輸出緩沖區(qū)。</p><p>　　(6)D/A輸出：D/A輸出程序是將當前輸出緩沖區(qū)數(shù)據(jù)輸出到D/A轉(zhuǎn)換器端口。</p><p>　　(7)檢查按鍵：函數(shù)void keyscan()檢查是否有鍵按下，以確定給定值為多少。如有鍵按下，讀取鍵值，是確定鍵鍵就表示輸入完畢。</p><p>

19、　　2.5 調(diào)試完善程序</p><p>　　相關(guān)硬件及軟件設(shè)計完成后，最后的主要工作就是調(diào)試運行程序，并達到設(shè)計任務(wù)要求的精度。整個過程就是不斷地修改相關(guān)參數(shù)并調(diào)試運行，已達到理想效果。調(diào)試完善程序之后，我們便開始著手撰寫課程設(shè)計報告。</p><p><b>　　心得體會</b></p><p>　　計算機控制原理的課程設(shè)計剛剛結(jié)束，微型計

20、算機控制的課程設(shè)計接踵而至。這次我們面對的實際控制對象更接近于我們的生活了，我突然感覺到了我積累了的知識終于有了用武之地了。我很興奮，但興奮的同時我也感覺得到此次課程設(shè)計的重要性，眼前的難題是我們分到了單片機類型的控制。雖然平時比較擅長軟件設(shè)計的我此時也感到一絲絲壓力，因為我們小組決定要用已經(jīng)一年多沒有用過的C語言編寫程序，雖然當時我學習C語言的時候很認真。而且我自認為當時學得很不錯的，但畢竟有一年多沒有用了，不經(jīng)有點生疏了。</

21、p><p>　　周一，我們滿懷激情的來到了單片機實驗室。我們沒有著急馬上動手做實驗，而是檢查起了我們的實驗設(shè)備是否能正常工作。我們把給的實例程序?qū)懙搅藛纹瑱C里，導線也連接了，當我們運行時，發(fā)現(xiàn)實驗設(shè)備無法正常工作，起初我們還懷疑過是不是實例程序出了問題。同時我們也在認真的檢查我們的線路連接，當然，我們并沒有發(fā)現(xiàn)問題。就這樣，迷迷糊糊的周一就這樣過去了，一點收獲也沒有。</p><p>　　周二

22、，我們又調(diào)試了其他實例程序，發(fā)現(xiàn)用lcd顯示的時候，是能夠正常顯示的。但我們問了一下和我們做同一個項目的組員，他們也沒有多大的進展。這下我心里稍微舒緩了一下，然后聽他們說著實驗設(shè)備有些老化，不能得到正確的結(jié)果就可能是這個原因了，我現(xiàn)在也只能這樣想了，我決定先用proteus仿真一下。下午一回到宿舍就開始搭建實驗電路了，但當我用搭建好的實驗電路仿真時，發(fā)現(xiàn)也不能正常的運行。這下我一下子就懵了，我不知道到底是我搭建的電路有問題，還是程序出現(xiàn)

23、了問題。我努力的在網(wǎng)上查找資料，關(guān)于仿真軟件的運用，還有就是查找軟件的錯誤，但到了晚上十點多了，還是沒有找到結(jié)果。</p><p>　　周三，沒有任何進展，還是在查找proteus仿真的錯誤，還是沒有任何的進展。很快，到了晚上，有些小組已經(jīng)換到了計算機硬件機房，用另外一套設(shè)備了。到了我們小組抉擇的時候了，我們到底是繼續(xù)選擇留在單片機機房，還是換機房用新的設(shè)備。最后通過小組決定，我們還是決定留下了，我們不能退縮，面

24、對這點困難。但說實話，目前為止我們還是沒有任何進展，此時，不經(jīng)心里有點著急了，一周的課程設(shè)計我們已經(jīng)花了大半的時間了。剩下的兩天時間，我們能做出結(jié)果嗎？我真的無從知曉。</p><p>　　周四，我們又來到了單片機機房，今天老師考慮到了導線老化的原因，終于為我們換了一批導線。用新的導線接上，實例程序能正常工作了。我一下子來了精神，當天上午我完成了我的指定任務(wù)，調(diào)試也完全沒有問題。我也分配給了小組成員不同的子程序，

25、這樣希望能盡快完成我們的任務(wù)，畢竟我們的時間已經(jīng)不多了。下午我們進行了A/D轉(zhuǎn)換模塊的調(diào)試，這模塊的調(diào)試遇到了一些麻煩。到了晚上，A/D模塊仍然沒有任何進展。</p><p>　　周五，很早就來到了實驗室，這是我們最后一天了，我們要抓緊時間了，其他小組已經(jīng)陸續(xù)答辯了，這無形給了我們很大的壓力，但是壓力就是動力。到了中午的時候，終于調(diào)試出了A/D模塊功能?，F(xiàn)在主要是PID算法和D/A模塊了，下午我們早早就完成了D/

26、A模塊的調(diào)試，我們不敢休停半刻，我們著手PID的調(diào)試?，F(xiàn)在回想起來，這個模塊是最傷腦筋的模塊了，我們一直調(diào)試到晚上十點了，此時就剩下四組了。最讓我感到溫暖的是，老師也在同我們并肩作戰(zhàn)，雖然到最后還是沒有調(diào)試出來，但老師看到我們那依依不舍的樣子，決定星期六再給我們半天的時間。這消息對我們無疑是雪中送炭。</p><p>　　周六，花了兩個小時，終于把結(jié)果弄出來了，我們一周的課程設(shè)計也算告一段落了。</p>

27、;<p>　　現(xiàn)在總結(jié)一下，我覺得主要是我們定義的數(shù)據(jù)類型出了問題。一開始我們考慮到要用到小數(shù)點，所以定義浮點類型數(shù)據(jù)，編譯時發(fā)現(xiàn)地址溢出。我們只能將有些數(shù)據(jù)改為其他類型，但運算時出現(xiàn)了問題。還有就是c語言用負數(shù)計算時，有可能會出錯，最好用正數(shù)進行運算。當然計算時也要考慮數(shù)據(jù)溢出的問題?？傊?，通過這次課程設(shè)計，我懂得了如何用軟件實現(xiàn)pid控制，同時對pid的原理也有了更清晰的認識。</p><p>

28、　　本次微型計算機控制我們的課程設(shè)計題目是二階環(huán)節(jié)電壓跟蹤控制系統(tǒng)的設(shè)計（采用單片機教學實驗系統(tǒng)的）。由于本次的時間比較緊只有一周的時間，再加上要使用單片機無疑增加了難度。為了能很好的完成任務(wù)小組成員都花了不少時間復習單片機和計算機控制的知識，并自行研究課題設(shè)計如何做。</p><p>　　在對題目有一定的了解基礎(chǔ)后我們小組開始展開討論，確定和設(shè)計系統(tǒng)框圖并分配好任務(wù)，通力完成。題目要求我們設(shè)計一個控制器輸出作用

29、于電路輸入IN使得電路輸出能夠跟蹤-5~5V范圍內(nèi)的任意階躍信號，這就需要我們的程序設(shè)計中要包含有A/D轉(zhuǎn)換、標度變換、D/A轉(zhuǎn)換、PID控制算法以及顯示與鍵盤等模塊。在明確好各個模塊后我分配到的是標度轉(zhuǎn)換模塊然后協(xié)助其他組員完成其他模塊。</p><p>　　微型計算機控制系統(tǒng)在讀入被測模擬信號后需要轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，變成操作人員所熟悉的數(shù)值并顯示出來，這就是標度變換模塊所要氣的作用。本次課題我們要A/D轉(zhuǎn)換讀入電

30、壓值并轉(zhuǎn)成0~255中的數(shù)字量。-5~5V的電壓轉(zhuǎn)成0~255相應(yīng)的數(shù)字量我們采用的是線性標度轉(zhuǎn)換，把它帶入相應(yīng)的標度變換公式，再用程序語言表示出來即可，再接下來就是把相應(yīng)的數(shù)字量一位一位分離出來再在LED顯示管上顯示出來。在復習過單片機和計算機控制后很快就完成了這模塊的編程。</p><p>　　在經(jīng)過漫長的編程后，終于把每個模塊都初步完成，再接下來我們就一起進行聯(lián)調(diào)。一開始，小錯誤不斷，在我們仔細排錯下對多處

31、地方進行了調(diào)整修改后鍵盤、顯示、A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換都能夠順利的工作，但在整塊一起調(diào)試以后我們的結(jié)果卻出不來，我們的PID控制一直沒起到控制的效果，輸出電壓總是維持在5V處，沒有跟隨輸入變化。我們經(jīng)過多次排查甚至多次改控制算法都沒能解決問題的算在。最后我們實在沒辦法，只能請老師來協(xié)助我們。在老師的協(xié)助下我們調(diào)出各個模塊單步調(diào)試，觀察變量變化看是否按照程序在準確執(zhí)行，最終老師幫我們找到了原因：我們都數(shù)據(jù)類型定得太亂了，一會整型一會浮點數(shù)

32、的，計算出來的數(shù)值一直有錯。在老師的建議下我們改動程序，統(tǒng)一把數(shù)值定為整型，解決了我們的困擾。最后我們一起對控制算法進行調(diào)整，先是值進行比例控制確定了一個比較合適的參數(shù)，再加入微分環(huán)節(jié)加快了調(diào)節(jié)時間，接著引入積分環(huán)節(jié)消除靜差。</p><p>　　在經(jīng)過一周的努力我們成功的完成了課題，并且有不錯的控制效果，輸出在經(jīng)過很多的調(diào)節(jié)時間后進入穩(wěn)定，并且已輸入的誤差只有0.03V左右。在這次課程設(shè)計中我們小組遇到了很多困

33、難，在我們相互幫助團結(jié)協(xié)作下才得以完成。這短短的幾天時間了讓我感受到了團結(jié)合作的重要性，以及遇到困難要敢于沖擊敢于挑戰(zhàn)，只有這樣你才能走得跟遠，取得成功。相信在今后的學習生活中這次課程設(shè)計的經(jīng)歷將對我有很大的幫助。</p><p>　　在這次短暫的一個星期的學習和設(shè)計中，我和我的隊友們一起合作完成了二階環(huán)節(jié)電壓跟蹤控制系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)。二階環(huán)節(jié)電壓跟蹤控制系統(tǒng)可以用C語言編寫，因此程序簡潔，易于閱讀。在這次課程設(shè)計

34、中，我負責的主要是A/D轉(zhuǎn)換功能的實現(xiàn)和編寫報告。</p><p>　　設(shè)計完了程序則該輪到調(diào)試了，各個模塊進行獨立的調(diào)試。調(diào)試是一件很需要耐心的工作，同時也需要相當?shù)淖屑殹Ｒ苍S只是稍微寫漏了一句語句也會耽擱相當大的時間。尤其是當設(shè)計者被調(diào)試擾亂了思維的時候更應(yīng)該靜下心來仔細閱讀程序，檢驗自己的邏輯是否有誤。這些都是需要慢慢學習的。</p><p>　　這次程序的設(shè)計構(gòu)思沒有多大問題，但是

35、當調(diào)試的時候，總是出現(xiàn)運算的錯誤，經(jīng)老師的指導，才發(fā)現(xiàn)原來不同類型的數(shù)據(jù)運算結(jié)果會出現(xiàn)相當多的問題，這在編程時應(yīng)多加注意。</p><p>　　當問題被一個個解決之后，我們終于看到了希望。整個系統(tǒng)能夠跟蹤二階環(huán)節(jié)的電壓。雖然精度還有不足，但我們已經(jīng)向成功邁進。接下來則是對程序進行控制算法的優(yōu)化，減小靜差。</p><p>　　總之，在這次的課程設(shè)計中，我學習到了很多的東西，感覺自己終于能夠

36、將所學的知識跟實際應(yīng)用聯(lián)系到了一起。深刻認識到了自己的動手能力以及知識的熟悉程度等方面的欠缺。這還需要進行大量的練習才行。</p><p>　　我們組本次計算機控制技術(shù)課程設(shè)計的題目是二階電壓跟蹤控制系統(tǒng)的設(shè)計，我們班采用的是抽簽的方式分配題目，當我們接到這個題目的時候頓時傻眼了。不想選這個題目，原因有兩個：第一，對于這種抽象的控制對象，設(shè)計起來比較枯燥；第二，采用單片機系統(tǒng)，也就是要用到忘了很久C語言，這無異于

37、增加了編程的難度。</p><p>　　說實話，經(jīng)過一個假期之后，計算機控制技術(shù)和單片機的知識，到現(xiàn)在我已經(jīng)忘得差不多了。本來學習的時候就學得不是很好，為了不拖大家的后腿，我用周末的時間把計算機控制技術(shù)和單片機的書粗略的過了一遍，把支離破碎的知識重新拾起在腦海里。</p><p>　　星期一，早上八點半，我們準時來到了實驗室。我們幾個理清了所有的功能和流程，一個上午我們把整個的流程圖畫出來

38、了，再用了下午跟晚上的時間修改整理出來了主程序，和各個模塊的流程圖。第三天，我們把主程序和各個模塊的流程圖用專業(yè)工具畫了出來。然后進行了任務(wù)分工，由于我編程水平一般，所以沒有分配到特別復雜的模塊，我分配到的是PID和DA模塊。</p><p>　　乍一看，我的任務(wù)太簡單了，我最初也這么以為，可是當我真正著手干的時候我才發(fā)現(xiàn)，各種各樣的問題都來了。</p><p>　　首先DA，我是通過老師

39、給的參考程序來學習的，程序很短，只有幾行，可是我怎么也搞不懂那個地址是怎么來的，自己想了很久還是沒有想出來，最終還是通過同學才弄懂了。其次，是PID，PID乍一看一點都不難，只是按書上把公式表達出來就行了，這也是最后最困擾我們的地方，就在這個問題上面我們就弄了兩天，最終拖到星期六才答辯。其實PID我們在程序的思想上面完全沒有問題，包括其他地方也是，大家往往在大的思想上面都不會出錯，小的地方很多時候才是最致命的地方。本次設(shè)計，我（包括我的

40、隊友）犯錯在了變量的類型上了。還好有王老師的幫助，才讓我們從錯誤的泥沼中抽身出來，在這里要特別感謝王老師。在我們組的小錯誤上面花了太多時間，同時我們我們也會總結(jié)經(jīng)驗，爭取以后都不再犯同類型的錯誤。</p><p>　　在設(shè)計和調(diào)試的過程中我們遇到了各種各樣的問題，還好我們相互幫助，相互提醒，相互鼓勵，最終完成了這次的設(shè)計。這次的設(shè)計不僅讓我復習了計算機硬件基礎(chǔ)的基本知識，還讓我學會了理論與實際的結(jié)合，最重要的是我

41、體會到了一個團隊的力量。</p><p><b>　　四、參考文獻</b></p><p>　　【1】《計算機硬件技術(shù)基礎(chǔ)》—楊天怡等主編—重慶大學出版社</p><p>　　【2】《計算機硬件技術(shù)基礎(chǔ)實驗教程》—黃勤等主編—重慶大學出版社</p><p>　　【3】《單片微型計算機與接口技術(shù)》—李群芳等主編—電子工業(yè)出

42、版社</p><p>　　【4】《計算機控制技術(shù)》—王建華等主編—高等教育出版社</p><p><b>　　五、附錄</b></p><p><b>　　5.1系統(tǒng)框圖</b></p><p><b>　　5.2電原理圖</b></p><p>　　圖

43、5.2.1 系統(tǒng)電源理圖</p><p><b>　　5.3程序流程圖</b></p><p><b>　　5.4程序清單</b></p><p>　　/******************************************************/</p><p>　　/* 文

44、件名: KeyScan.c */</p><p>　　/* 功能描述: 控制8255完成鍵盤掃描及數(shù)碼顯示實驗 */</p><p>　　/******************************************************/</p><p>　　#include<

45、SST89x5x4.h></p><p>　　#include<Absacc.h></p><p>　　#include<intrins.h> </p><p>　　#include<stdio.h> </p><p>　　#define C8255_A XBYTE[0x7FFC]

46、 //8255端口地址定義</p><p>　　#define C8255_B XBYTE[0x7FFD]</p><p>　　#define C8255_C XBYTE[0x7FFE]</p><p>　　#define C8255_CON XBYTE[0x7FFF]</p><p>　　#define ad5

47、74_0 XBYTE[0x7f00]</p><p>　　#define ad574_1 XBYTE[0x7f08]</p><p><b>　　//數(shù)碼管顯示編碼</b></p><p>　　unsigned char a[] = {0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x0

48、7,0x7f,0x6f,</p><p>　　0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0xbf, 0x86, 0xdb, 0xcf, 0xe6, 0xed, 0xfd, 0x87,0xff,0xef,</p><p>　　0x40,0x5c,0x1c,0x78}; //40為

49、負號</p><p><b>　　//顯示緩沖</b></p><p>　　unsigned char b[] = {11, 11, 11,11, 11, 11};</p><p>　　unsigned char c[]= {0x5c,0x1c,0x78}; //顯示out 超出范圍</p><p&g

50、t;　　unsigned char d[]={0,0,0,0,0,0}; //傳遞真實值float set_value</p><p>　　//unsigned int e[11]={0};</p><p>　　unsigned char f[3]={0}; //存取個十百數(shù)據(jù)</p><p&

51、gt;　　unsigned char key_down;</p><p>　　unsigned char key_value;</p><p>　　unsigned char key_count;</p><p>　　unsigned char key_v_mflag=0;</p><p>　　unsigned char key_v_pfla

52、g=0; //小數(shù)點和負號標志</p><p>　　sbit da_cs=P2^0;</p><p>　　sbit da_wr=P2^1;</p><p>　　long int advalue;</p><p>　　long int set_value=-2000;</p><p

53、>　　long int sym_fruit;</p><p>　　long int ad_fruit;</p><p>　　long int ek,ek1,eki,ekd;</p><p>　　long int out;</p><p>　　long int adv_fruit;

54、 //求取12次轉(zhuǎn)換結(jié)果</p><p>　　int kp=1,kd=5,ki=1;</p><p>　　void display();</p><p>　　void delay(unsigned int time);</p><p>　　void clear();</p><p>　　void writebuffer

55、();</p><p>　　void getkey(); //得到按鍵值</p><p>　　void cmp_value();</p><p>　　void keyscan(); //按鍵掃描函數(shù)</p><p>　　void confirm_val

56、ue();</p><p>　　void adcge();</p><p>　　void adcge12();</p><p>　　void symbol(); //標度變變換</p><p>　　void adave();</p><p>　　//////

57、//////////////////////////////中斷服務(wù)程序</p><p>　　void int_timer0() interrupt 1</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TH0 = 0xb1; //初始化定時器0</p><p>　　TL0

58、= 0xe0;</p><p>　　display();</p><p><b>　　clear();</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/////////////////////////////////ad574</p><p>　　voi

59、d symbol() //標度變變換</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　sym_fruit=advalue*625;</p><p>　　sym_fruit=sym_fruit/256;</p><p>　　sym_fruit=sym_frui

60、t-5000;</p><p>　　ad_fruit=sym_fruit;</p><p>　　if(sym_fruit>=0)</p><p>　　{ b[2]=11;</p><p>　　sym_fruit/=100;</p><p>　　b[0]=(char)sym_fruit%10;</p>

61、<p>　　sym_fruit/=10;</p><p>　　b[1]=(char)sym_fruit%10; </p><p>　　b[1]+=20; //將第三位加上小數(shù)點 </p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　el

62、se</b></p><p>　　{ sym_fruit*=-1; //要將負數(shù)變?yōu)檎龜?shù)，否則顯示會出錯</p><p>　　sym_fruit/=100;</p><p>　　b[0]=(char)sym_fruit%10;</p><p>　　sym_fruit/=10;</p>

63、<p>　　b[1]=(char)sym_fruit%10;</p><p>　　b[1]+=20; //將第三位加上小數(shù)點</p><p><b>　　b[2]=30;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><

64、;b>　　}</b></p><p>　　void adcge()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char Hbyte, Lbyte;</p><p>　　delay(100);</p><p>　　Hbyte = ad574_0

65、; // 讀取AD轉(zhuǎn)換結(jié)果的高8位</p><p>　　Lbyte = ad574_1; // 讀取AD轉(zhuǎn)換結(jié)果的低8位</p><p>　　advalue = (((unsigned int)Hbyte)<<4)|((Lbyte&0xf0)>>4);// 轉(zhuǎn)換結(jié)果</p>

66、;<p><b>　　}</b></p><p>　　void pid()</p><p>　　{ ekd=ek;</p><p>　　ek=set_value-ad_fruit; //ek</p><p><b>　　eki+=ek;</b></p><p&

67、gt;　　ek1=ek*kp*0.8+ki*eki*0.001+kd*(ek-ekd);</p><p>　　if(ek1>5000)</p><p><b>　　ek1=5000;</b></p><p>　　if(ek1<-5000)</p><p>　　ek1=-5000;</p><

68、;p>　　out=(ek1+5000);</p><p>　　out=out*255;</p><p>　　out/=10000; </p><p><b>　　da_cs=0;</b></p><p><b>　　da_wr=0;</b></p><p>　　P1=(

69、char)(out); </p><p><b>　　}</b></p><p>　　void display()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char i, j = 0xDF;</p><p>　　for(i=0; i

70、<6; i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　C8255_A = 0xFF;</p><p>　　C8255_B = a[b[i]]; //查表輸出顯示</p><p>　　C8255_A = j;</p><p>

71、;　　delay(0x100);</p><p>　　j = (j>>1)|(j<<7);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void delay(unsigned int time)</p>&

72、lt;p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned int i;</p><p>　　for(i=0; i<time; i++);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void keyscan()

73、 //按鍵掃描函數(shù)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char cc;</p><p>　　C8255_A = 0x00; //X1～X4 </p><p>　　cc=C8255_C;

74、 //得到Y(jié)1～Y4的值</p><p>　　key_down = (~cc) & 0x0f;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void clear() //清屏</p><p><b>　

75、　{</b></p><p>　　C8255_B = 0x00;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void writebuffer()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　keyscan();</p>

76、<p>　　while(key_down) //鍵盤消抖</p><p><b>　　{</b></p><p>　　key_down=1;</p><p>　　keyscan();</p><p><b>　　}</b></p>

77、<p><b>　　}</b></p><p>　　void getkey() //得到按鍵值</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char value;</p><p>　　unsigned c

78、har i, j = 0xFE;</p><p>　　for(i=0; i<4; i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　C8255_A = j;</p><p>　　value = C8255_C;</p><p>　　if(!(value & 0x0

79、1)) //行1</p><p><b>　　{</b></p><p>　　key_value = i + 0;</p><p>　　writebuffer();</p><p><b>　　return;</b></p><p

80、><b>　　}</b></p><p>　　if(!(value & 0x02)) //行2</p><p><b>　　{</b></p><p>　　key_value = i + 4;</p><p>　　writebuffer

81、();</p><p><b>　　return;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(!(value & 0x04)) //行3</p><p><b>　　{</b></p>

82、<p>　　key_value = i + 8;</p><p>　　writebuffer();</p><p><b>　　return;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(!(value & 0x08))

83、 //行4</p><p><b>　　{</b></p><p>　　key_value = i + 12;</p><p>　　writebuffer();</p><p><b>　　return;</b></p><p><b>　　}<

84、;/b></p><p><b>　　j <<= 1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void cmp_value()</p><p><b>　　

85、{</b></p><p>　　if(key_count==2)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　key_count=5;</p><p><b>　　b[5]=11;</b></p><p><b>　　b[4]=11;&

86、lt;/b></p><p><b>　　b[3]=11;</b></p><p>　　key_v_mflag=0;</p><p>　　key_v_pflag=0;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(key_value>=0&am

87、p;&key_value<=9)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　b[key_count]=key_value; //0~9的數(shù)就直接賦值</p><p>　　d[key_count]=key_value;</p><p>　　key_count--;<

88、/p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(key_value==11&&key_count==5) //第一次輸入負號，且在最高位</p><p><b>　　{</b></p><p>　　b[key_count--]=30;</p&

89、gt;<p>　　key_v_mflag=1; //負號標志</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(key_value==10&&key_v_pflag==0) //第一次輸入小數(shù)點</p><p><b>　　{<

90、/b></p><p>　　key_v_pflag=1; //小數(shù)點標志</p><p>　　if(b[++key_count]==30) //前面一位為負號</p><p><b>　　{</b></p><p>　　b[--key_count]=20

91、; //自動補上0.</p><p>　　key_count--;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if( --key_count==5&&b[key_count]==11) //如果第一次輸入小數(shù)點就0.</p><p><b>　　{

92、</b></p><p>　　b[key_count--]=20;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　Else </p><p><b>　　{</b></p><p>　　b[++key_count]+=20;

93、//將前面一個數(shù)自動加上小數(shù)點</p><p>　　key_count--; </p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void confirm_

94、value()</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　char h,k;</p><p>　　if(b[5]==30) //最高位有負號</p><p><b>　　{</b></p><p>　　i

95、f(b[4]==0||b[4]==20) //第四位為0或0.</p><p>　　set_value=d[3]*(100); </p><p><b>　　else</b></p><p>　　set_value=d[4]*1000+d[3]*(100);</p><p>　　set_val

96、ue=0-set_value;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　set_value=d[5]*1000+d[4]*100+d[3]*10;</p>&

97、lt;p><b>　　}</b></p><p>　　if(set_value<-5000||set_value>5000) //判斷是否超出范圍</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(h=5,k=31;h>2;h--)</p><p&

98、gt;<b>　　{</b></p><p><b>　　b[h]=k++;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p>&l

99、t;p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　C8255_CON = 0x81; //8255初始化</p><p>　　key_count = 5;</p><p>　　//////////////////////// 中斷服務(wù)

100、程序</p><p>　　TH0 = 0xb1; //初始化定時器0</p><p>　　TL0 = 0xe0;</p><p>　　TMOD = 0x01;</p><p>　　TCON = 0x10; //啟動定時器，</p><p>　　IE=0x82;

101、 //開總中斷，定時器0和int0</p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　ad574_0=0;</p><p>　　keyscan(); //按鍵掃描</p><p>　　if(k

102、ey_down) //判是否有鍵按下</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　delay(400);</p><p>　　getkey(); //得到按鍵值 </p><p>　　if(key_value>=0&&key_value<=11)&

103、lt;/p><p>　　cmp_value();</p><p>　　if(key_value==12)</p><p>　　confirm_value(); //判斷是否按下確定鍵</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　adcge();</b&g