畢業(yè)設(shè)計(jì)--溫度控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本系統(tǒng)采用單片機(jī)（C8051F020）作為溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制、計(jì)算、顯示的核心部件，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)控制系統(tǒng)的溫度的自動(dòng)控制與可調(diào)。電路由溫度信號(hào)采集、溫度控制、PWM變換、顯示及聲光指示等四部分組成。溫度傳感器選用線性溫度/電壓傳感器LM35，采用TI公司生產(chǎn)的四位半雙積分A/D轉(zhuǎn)換器ICL7135讀取溫度值采樣，利用它所采集的

2、反饋值與目標(biāo)溫度進(jìn)行比較后，采用PID控制算法，有效地減小系統(tǒng)的超調(diào)量與穩(wěn)態(tài)誤差，來(lái)快速地達(dá)到所要求的5℃～35℃的范圍內(nèi)的某一設(shè)定值。采用陶瓷半導(dǎo)體制冷片作為加熱、制冷的換能元件。系統(tǒng)采用閉環(huán)控制原理，使用PID算法，在線調(diào)試整定其比例系數(shù)KP、積分系數(shù)KI、微分系數(shù)KD，決定PWM的占空比，變換成0—12V的可調(diào)電壓作用在制冷片的兩端，通過(guò)繼電器的切換，實(shí)現(xiàn)加熱與制冷。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：溫度采集

3、與變換 PID算法 PWM波輸出 溫升曲線顯示 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractⅡ</p><p><b>　　緒論1 </b></p><p>　　1

4、　溫度控制的發(fā)展2</p><p>　　1.1　溫度控制的發(fā)展及意義2</p><p>　　1.2　課題的背景2</p><p>　　2 PID 控制原理4</p><p>　　2.1　PID控制的原理和特點(diǎn)4</p><p>　　2.1.1　PID增量型算法4</p><p>　

5、　2.1.2　PID參數(shù)整定4</p><p>　　2.1.3　PID算法程序4</p><p>　　3　系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)6</p><p>　　3.1 方案的設(shè)計(jì)與論證6</p><p>　　3.1.1　控制對(duì)象分析6</p><p>　　3.1.2 方案選擇6</p><p>　　

6、3.2　系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)7</p><p>　　3.3　系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)7</p><p>　　3.3.1　硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.3.2　軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.3.3　PID參數(shù)工程整定法11</p><p>　　3.3.4　16位脈寬調(diào)制器方式11</p>

7、<p>　　3.3.5　16位脈寬調(diào)制器方式PWM輸出子函數(shù)12</p><p>　　3.3.6　PCA CLOCK信號(hào)13</p><p>　　3.3.7　數(shù)字濾波13</p><p>　　3.4　系統(tǒng)調(diào)試與測(cè)試13</p><p>　　3.4.1　溫度采集部分調(diào)試14</p><p>　　3

8、.4.2　控制與采集電路調(diào)試14</p><p>　　3.4.3　溫度自動(dòng)控制測(cè)試結(jié)果14</p><p><b>　　結(jié)論15</b></p><p><b>　　注釋16</b></p><p><b>　　致謝17</b></p><p>

9、;<b>　　參考文獻(xiàn)18</b></p><p>　　附錄1系統(tǒng)總硬件原理圖19</p><p>　　附錄2系統(tǒng)總硬件PCB板圖20</p><p>　　附錄3 系統(tǒng)主程序21</p><p><b>　　緒 論</b></p><p>　　伴隨著電子技術(shù)、半導(dǎo)體技

10、術(shù)的發(fā)展，數(shù)字系統(tǒng)在測(cè)控領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。以集成電路為基礎(chǔ)的數(shù)字系統(tǒng)逐漸取代了以分立元件為基礎(chǔ)的模擬系統(tǒng)。單片機(jī)的出現(xiàn)是近代計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展史上的一個(gè)重要里程碑。在單片機(jī)誕生之前，為了滿足工控對(duì)象的嵌入式應(yīng)用要求，只能將通用計(jì)算機(jī)進(jìn)行機(jī)械加固、電氣加固后嵌入到對(duì)象體系中。但由于通用計(jì)算機(jī)的巨大體積和高成本無(wú)法嵌入到大多數(shù)對(duì)象體系中。單片機(jī)應(yīng)嵌入式應(yīng)用而生，它的微小體積和低成本可廣泛應(yīng)用在儀器儀表和工業(yè)控制單元中。</p>

11、<p>　　近些年計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的變化令人目不暇接，而單片微型計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱單片機(jī)），作為微型計(jì)算機(jī)家族中的一員、發(fā)展中的一個(gè)分支，以其體積小、單一電源、功能強(qiáng)、價(jià)格低廉、低功耗、運(yùn)算速度快、可靠性高、面向控制等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，稱為自動(dòng)化和各個(gè)測(cè)控領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的器件，在工業(yè)生產(chǎn)中稱為必不可少的器件，尤其是在日常生活中發(fā)揮的作用也越來(lái)越大。在我國(guó)高校的工科院校中，已普遍開(kāi)設(shè)單片機(jī)及其相關(guān)課程，單片機(jī)已成為電子系統(tǒng)中最普便的應(yīng)用手段。在許多

12、實(shí)踐環(huán)節(jié)中，如課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、電子競(jìng)賽等，采用單片機(jī)系統(tǒng)來(lái)解決各類電子技術(shù)問(wèn)題已成趨勢(shì)。在溫度控制系統(tǒng)中，單片機(jī)更是起到了不可替代的核心作用。</p><p>　　基于以上的條件，我們選擇了單片機(jī)系統(tǒng)作為本畢業(yè)設(shè)計(jì)的應(yīng)用手段。</p><p>　　溫度檢測(cè)與控制系統(tǒng)在工業(yè)控制中應(yīng)用廣泛，像在半導(dǎo)體、冶金、化工等領(lǐng)域隨處可見(jiàn)。溫度采集與控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生而言是經(jīng)典的、涵蓋知

13、識(shí)面廣的題目。溫度采集與控制系統(tǒng)是單片機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用、高精度檢測(cè)以及控制算法的程序?qū)崿F(xiàn)的集合。采用單片機(jī)為CPU的系統(tǒng)對(duì)某些控制系統(tǒng)的控制可以得到良好的效果。作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題，它具有很強(qiáng)的實(shí)用性。</p><p><b>　　1 溫度控制的發(fā)展</b></p><p>　　1.1 溫度控制的發(fā)展及意義</p><p>　　現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)、工程建設(shè)及

14、日常生活中常常需要用到溫度控制,早期溫度控制主要應(yīng)用于工廠中，例如鋼鐵的水溶溫度，不同等級(jí)的鋼鐵要通過(guò)不同溫度的鐵水來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣就可能有效的利用溫度控制來(lái)掌握所需要的產(chǎn)品了?！　≡诂F(xiàn)代社會(huì)中，溫度控制不僅應(yīng)用在工廠生產(chǎn)方面，其作用也體現(xiàn)到了各個(gè)方面，隨著人們生活質(zhì)量的提高，酒店廠房及家庭生活中都會(huì)見(jiàn)到溫度控制的影子，溫度控制將更好的服務(wù)于社會(huì)。</p><p><b>　　1.2 課題的背景</

15、b></p><p>　　隨著電子技術(shù)的發(fā)展，特別是隨著大規(guī)模集成電路的產(chǎn)生，給人們的生活帶來(lái)了根本性的變化，如果說(shuō)微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)使現(xiàn)代的科學(xué)研究得到了質(zhì)的飛躍，那么單片機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)則是給現(xiàn)代工業(yè)控制測(cè)控領(lǐng)域帶來(lái)了一次新的革命。目前，單片機(jī)在工業(yè)控制系統(tǒng)諸多領(lǐng)域得到了極為廣泛的應(yīng)用。特別是其中的C51系列的單片機(jī)的出現(xiàn)，具有更好的穩(wěn)定性，更快和更準(zhǔn)確的運(yùn)算精度，推動(dòng)了工業(yè)生產(chǎn)，影響著人們的工作和學(xué)習(xí)［1］

16、。</p><p>　　溫度是工業(yè)生產(chǎn)中常見(jiàn)的工藝參數(shù)之一，任何物理變化和化學(xué)反應(yīng)過(guò)程都與溫度密切相關(guān)，因此溫度控制是生產(chǎn)自動(dòng)化的重要任務(wù)。對(duì)于不同生產(chǎn)情況和工藝要求下的溫度控制，所采用的加熱方式，燃料，控制方案也有所不同。例如冶金、機(jī)械、食品、化工等各類工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的各種加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐等；燃料有煤氣、天然氣、油、電等；控制方案有直接數(shù)字控制（DDC），推斷控制，預(yù)測(cè)控制，模糊控制（Fuzzy），

17、專家控制(Expert Control)，魯棒控制（Robust Control），推理控制等?！　‰S著集成電路技術(shù)的發(fā)展，單片微型計(jì)算機(jī)的功能也不斷增強(qiáng)，許多高性能的新型機(jī)種不斷涌現(xiàn)出來(lái)。單片機(jī)以其功能強(qiáng)、體積小、可靠性高、造價(jià)低和開(kāi)發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)中如：用于熱處理的加熱爐、用于融化金屬的坩鍋電阻爐、反應(yīng)爐、鍋爐等，在日常生活中如：熱水器、電熱毯等等，都用到了電阻加熱的原理。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，在工業(yè)中，上述設(shè)備對(duì)溫度的控制要

18、求越來(lái)越高，隨著人們生活水平的提高，對(duì)日常用品的自動(dòng)化也提出了更高的要求，單片機(jī)的不斷更新?lián)Q代，滿足了上述的要求，達(dá)到自動(dòng)控制品質(zhì)的目的。本溫度控制系統(tǒng)的對(duì)象是一封閉</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的論文題目是溫度控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)。主要涉及三個(gè)方面：控制算法的實(shí)現(xiàn)以及應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)系統(tǒng)輸出驅(qū)動(dòng)電路的實(shí)現(xiàn)；單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及將其應(yīng)用于溫度采集與控制系統(tǒng)中。圍繞著實(shí)際應(yīng)用的要求，重點(diǎn)解決：?jiǎn)纹瑱C(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中控制程

19、序設(shè)計(jì)、系統(tǒng)對(duì)輸出控制精度、對(duì)可靠性、穩(wěn)定性的要求等方面的電路設(shè)計(jì)。</p><p>　　2 PID 控制原理</p><p>　　2.1 PID控制的原理和特點(diǎn) </p><p>　　2.1.1 PID增量型算法</p><p>　　PID增量型算法表達(dá)式見(jiàn)公式（2-1）</p><p>　　△U（n）=KP[e(

20、n)-e(n-1)]+KIe(n)+KD[e(n)-2e(n-1)+e(n-2)] (2-1)</p><p>　　誤差為e(n)=r(n)-c(n)。 </p><p>　　其中，n—第n次采樣，r(n)—設(shè)定溫度，c(n)—實(shí)際溫度。</p><p>　　當(dāng)|e|>

21、;c時(shí)，uk(n)=最大（Max）或最小（Min）；</p><p>　　當(dāng)0<|e|<c時(shí)，見(jiàn)公式（2-2）</p><p>　　uk(n)=KPe(n)+ KI+KD (2-2)</p><p>　　式中，c—根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的溫差整定。</p><p>　　增量型算法具有以下優(yōu)點(diǎn)：</p>

22、<p>　?。?） 增量型算法不需要做累加，控制量增量的確定僅與最近的幾次誤差采樣值有關(guān)，計(jì)算誤差或計(jì)算精度問(wèn)題對(duì)控制量的計(jì)算影響較小。</p><p>　?。?） 增量型算法得出的是控制量的增量，例如閥門(mén)控制中，只輸出閥門(mén)開(kāi)度的變化部分，誤動(dòng)作影響小，必要時(shí)通過(guò)邏輯判斷限制或禁止本次輸出，不會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)的工作。</p><p>　?。?） 采用增量型算法，易于實(shí)現(xiàn)手動(dòng)到自

23、動(dòng)的無(wú)沖擊切換。</p><p>　　2.1.2 PID參數(shù)整定調(diào)試</p><p>　　比例系數(shù)KP的增大能夠加快系統(tǒng)的響應(yīng)，在有靜差的情況下有利于減小靜差。但過(guò)大的比例系數(shù)Kp會(huì)使系統(tǒng)有較大的超調(diào)，并產(chǎn)生振蕩，使穩(wěn)定性變壞。</p><p>　　積分系數(shù)KI的減小有利于減小超調(diào)，減小振蕩，使系統(tǒng)更加穩(wěn)定，但系統(tǒng)靜差的消除將隨之減慢。</p>&l

24、t;p>　　微分系數(shù)KD的增大亦將有利于加快系統(tǒng)響應(yīng)，使超調(diào)量減小，穩(wěn)定性增加，但系統(tǒng)對(duì)擾動(dòng)的抑制能力減弱，對(duì)擾動(dòng)有較敏感的響應(yīng)。</p><p>　　在對(duì)參數(shù)實(shí)行下述先比例、后積分、再微分的整定步驟。</p><p>　?。?） 整定比例部分。將比例系數(shù)由小變大，并觀察相應(yīng)的系統(tǒng)響應(yīng)，直至得到反應(yīng)快、超調(diào)小的響應(yīng)曲線。如果系統(tǒng)沒(méi)有靜差或靜差已小到允許范圍內(nèi)，并且響應(yīng)曲線已屬滿意，那

25、么只需要比例控制器即可，比例系數(shù)可由此確定。</p><p>　?。?） 加入積分環(huán)節(jié)。如果在比例調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上系統(tǒng)的靜差不能滿足設(shè)計(jì)的要求，則需要加入積分環(huán)節(jié)。整定時(shí)首先置積分時(shí)間TI為一較大值，并將第一步整定得到的比例系數(shù)略微縮?。ㄈ缈s小為原值的0.8倍），然后減小積分時(shí)間，使在保持系統(tǒng)良好動(dòng)態(tài)性能的情況下，消除靜差。在此過(guò)程中，可根據(jù)響應(yīng)曲線的好壞反復(fù)改變比例系數(shù)與積分時(shí)間，以期得到滿意的控制過(guò)程與整定參數(shù)。

26、</p><p>　　（3）加入微分環(huán)節(jié)。若使用比例積分控制器消除了靜差，但動(dòng)態(tài)過(guò)程經(jīng)反復(fù)調(diào)整依舊不能滿意，則可加入微分環(huán)節(jié)，構(gòu)成比例積分微分控制器。在整定時(shí)，可先置微分時(shí)間TD為零。在第二步整定的基礎(chǔ)上，增大TD，同時(shí)相應(yīng)地改變比例系數(shù)與積分時(shí)間，逐步湊試，以獲得滿意的調(diào)節(jié)效果和控制參數(shù)［2］。</p><p>　　2.1.3 PID算法程序</p><p>　　

27、增量式PID算法 ,Y為采樣值 ,Rk為目標(biāo)溫度控制值，返回的結(jié)果來(lái)控制PWM波的生成。此函數(shù)按照一定的控制周期不斷地調(diào)用，RK≥Y 返回正值，RK≤Y返回負(fù)值。</p><p>　　double IncrementPID(double Rk,double Y) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　double Ek

28、;</p><p>　　double result;</p><p><b>　　Ek=Rk-Y;</b></p><p><b>　　err=Ek;</b></p><p>　　result=Kp*(Ek-Ek1)+Ki*Ek+Kd*(Ek-2*Ek1+Ek2);</p><p

29、><b>　　Ek2=Ek1;</b></p><p><b>　　Ek1=Ek;</b></p><p>　　return (result*10);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)</b>&l

30、t;/p><p>　　3.1 方案的設(shè)計(jì)與論證</p><p>　　3.1.1 控制對(duì)象分析：</p><p>　　被測(cè)對(duì)象是100mm*100mm*100mm的箱體，對(duì)于溫控對(duì)象，其數(shù)學(xué)模型一般可認(rèn)為具有以下的傳遞函數(shù)形式，見(jiàn)式（3-1）： </p><p><b>　　(3-1)</b></p><p

31、>　　其中，K—比例系數(shù)，T—時(shí)間常數(shù)，τ—滯后時(shí)間。 </p><p>　　由于被控制對(duì)象的非線性，并且具有較大的慣性和滯后的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)采用PID控制算法，利用單片機(jī)的脈寬調(diào)制輸出達(dá)到系統(tǒng)性能指標(biāo)的要求。</p><p><b>　　3.1.2方案選擇</b></p><p>　　(1) 單片機(jī)的選擇</p&g

32、t;<p>　　方案一：此方案采用單片機(jī)89C52作為系統(tǒng)控制核心。該單片機(jī)軟件編程靈活，自由度大，可用軟件編程實(shí)現(xiàn)各種控制算法和邏輯控制。但由于其I/O口線較少，片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與程序存儲(chǔ)器有限，若擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器，則系統(tǒng)較為復(fù)雜，故不選用此方案。</p><p>　　方案二：本方案采用的單片機(jī)C8051F020作為溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制、計(jì)算、顯示的核心部件。該單片機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)空間大，運(yùn)算速度快，其內(nèi)

33、部自帶PWM輸出模塊，可大大提高單片機(jī)的控制效率。其Ｉ/Ｏ口線較多，能處理繁雜的鍵盤(pán)與液晶顯示任務(wù)，增強(qiáng)了單片機(jī)對(duì)外圍接口的處理能力［3］。</p><p><b>　　故我們選用方案二。</b></p><p>　　(2) 溫度傳感器的選擇</p><p>　　方案一：選用數(shù)字溫度傳感器DS18B20，它是數(shù)字溫度傳感器，不需要A/D轉(zhuǎn)換，使

34、用起來(lái)方便，但其固有分辨率只有0.5℃，這種溫度數(shù)字式的溫度傳感器，測(cè)量精度較差［4］。</p><p>　　方案二：選用性能較好的線性溫度--電壓傳感器LM35DZ，該傳感器是溫度--電壓變換器，其轉(zhuǎn)換關(guān)系見(jiàn)（3-2）：</p><p>　　Vout=10mV/℃ * T℃ (3-2)</p><p>　　其中，

35、T為溫度值，Vout是溫度所對(duì)應(yīng)的電壓值。LM35DZ的性能描述如表3-1所示。</p><p>　　表3-1 LM35DZ性能描述：</p><p>　　LM35溫度傳感器與7135A/D轉(zhuǎn)換器配合使用，測(cè)量精度可以達(dá)到0.01℃。經(jīng)過(guò)研究與比較后，我們選用方案二。</p><p>　　3.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)</p><p>　　在系統(tǒng)構(gòu)

36、建時(shí)選取單片機(jī)C8051F020作為該系統(tǒng)的控制核心，以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)溫度的自動(dòng)控制與可調(diào)［5］。單片機(jī)通過(guò)對(duì)4½ 雙積分A/D轉(zhuǎn)換器ICL7135 所采集的反饋值與目標(biāo)溫度進(jìn)行比較后,采用PID控制算法，有效地減小系統(tǒng)的超調(diào)量與穩(wěn)態(tài)誤差，來(lái)快速地達(dá)到所要求的5℃～35℃的范圍內(nèi)的某一設(shè)定值，最終由C8051F020產(chǎn)生的PWM波通過(guò)光耦隔離器件經(jīng)線性變換電路產(chǎn)生0-12V可調(diào)電壓，并通過(guò)對(duì)繼電器的通斷調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)制冷片的加熱與制冷

37、，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)控制對(duì)象溫度的自動(dòng)調(diào)節(jié)。系統(tǒng)總框圖如圖3-1所示。</p><p>　　圖3-1 系統(tǒng)總框圖</p><p>　　3.3 系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)</p><p>　　3.3.1 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　(1) A/D轉(zhuǎn)換器ICL7135</p><p>　　ICL7135與C8051F020接口

38、電路原理圖如圖3-2所示［6］。</p><p>　　圖3-2 ICL7135與C8051F020簡(jiǎn)易接口電路原理圖</p><p>　　ICL7135僅用三根I/O口線與單片機(jī)C8051F020相接。圖中用ICL7135的BUSY端接CPU的外部中斷INT0，利用BUSY信號(hào)作為計(jì)數(shù)器的門(mén)控信號(hào)。POL為信號(hào)的極性輸出端，接CPU的P0.0，高電平表示被測(cè)信號(hào)為正極性，低電平表示被測(cè)

39、信號(hào)為負(fù)極性。CPU的ALE端口為ICL7135 提供921.6KHZ的CLK信號(hào)。 </p><p>　　在A/D轉(zhuǎn)換階段，狀態(tài)輸出引腳BUSY為高電平，這個(gè)高電平一直持續(xù)到A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束。我們利用單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器對(duì)ICL7135的時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)。ICL7135對(duì)信號(hào)積分階段10001個(gè)計(jì)數(shù)脈沖是固定的，則有式（3-3）:</p><p>　　輸入信號(hào)的

40、A/D轉(zhuǎn)換值= BUSY高電平期間內(nèi)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值 – 10001 （3-3）</p><p>　　在中斷服務(wù)程序中，讀出輸入信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換值，即可轉(zhuǎn)換為當(dāng)前的溫度值。</p><p>　　為了滿足精度的要求，采用了精密的電壓基準(zhǔn)源MC1403為ICL7135提供0.5V的基準(zhǔn)電壓。ICL7135的滿量程為基準(zhǔn)電壓的兩倍。</p><p>　　因此，LM35與

41、ICL7135配合使用，200個(gè)數(shù)字量/℃,測(cè)量精度能達(dá)到0.01℃。</p><p>　　(2) PWM波變換</p><p>　　對(duì)該部分電路設(shè)計(jì)，主要應(yīng)解決兩方面的問(wèn)題：強(qiáng)電和弱電的隔離及對(duì)制冷片的加熱與制冷的控制。這里我們利用了PWM波的線性變換來(lái)實(shí)現(xiàn)該要求。</p><p>　　首先，CPU對(duì)PID算法產(chǎn)生的控制量送P1.0，經(jīng)光電隔離，穩(wěn)壓、放大，兩級(jí)

42、RC濾波，最后經(jīng)射級(jí)跟隨電路，功放達(dá)林頓管TIP142實(shí)現(xiàn)電壓可控，其電路原理圖如圖3-3所示。</p><p>　　通過(guò)對(duì)繼電器的切換來(lái)實(shí)現(xiàn)制冷片的加熱與制冷，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)控制對(duì)象的溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)。PWM波的線性變換電路與制冷片的制冷、加熱電路原理圖見(jiàn)圖3-4［7］。</p><p>　　圖 3-3 PWM波的線性變換原理圖</p><p>　　圖 3-4 制冷

43、片的加熱與制冷電路原理圖</p><p>　　(3) 鍵盤(pán)與液晶顯示板</p><p>　　本系統(tǒng)采用內(nèi)藏T6963C控制器的240*128液晶顯示器及6個(gè)按鍵，通過(guò)按鍵可以設(shè)置目標(biāo)溫度，加熱或致冷。液晶實(shí)時(shí)顯示相應(yīng)的溫度調(diào)節(jié)曲線。</p><p>　　3.3.2 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方框圖如圖3-5所示。

44、</p><p>　　圖3-5 溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方框圖</p><p>　　為了快速實(shí)現(xiàn)制冷片的加熱與制冷，改善調(diào)節(jié)時(shí)間、超調(diào)量及穩(wěn)態(tài)誤差，系統(tǒng)采用PID控制算法，以減少系統(tǒng)超調(diào)和靜態(tài)誤差［8］。系統(tǒng)總程序流程圖如圖3-6所示。</p><p>　　圖3-6 總程序流程圖</p><p>　　3.3.3 PID參數(shù)工程整定法 <

45、/p><p>　　PID參數(shù)工程整定法的步驟如下：</p><p>　　(1) 先將切除PID控制器中的積分與微分作用，取比例增益Kp 較小值，并投入閉環(huán)運(yùn)行；</p><p>　　(2) 將Kp由小到大變化，對(duì)應(yīng)于某一值Kp作小幅度的設(shè)定值階躍響應(yīng)，直至產(chǎn)生等幅振蕩；</p><p>　　(3) 設(shè)等幅振蕩時(shí)振蕩周期為T(mén)cr、控制器增益Kcr

46、，再根據(jù)控制器類型選擇以下PID參數(shù)，如表1所示：</p><p>　　表1 PID參數(shù)選擇表</p><p>　　3.3.4 16位脈寬調(diào)制器方式</p><p>　　C8051F020每個(gè)PCA0模塊都可以工作在16位PWM方式。在該方式下，16位捕捉/比較模塊定義PWM信號(hào)低電平時(shí)間的PCA0時(shí)鐘數(shù)。當(dāng)PCA0計(jì)數(shù)器與模塊的值匹配時(shí)，CEXn的輸出被置為高電

47、平；當(dāng)計(jì)數(shù)器溢出時(shí)，CEXn的輸出被置為低電平。為了輸出一個(gè)占空比可變的波形，新值的寫(xiě)入應(yīng)與PCA0 CCFn匹配中斷同步。置‘1’ PCA0CPMn寄存器中的ECOMn、PWMn和PWM16n位將使能16位脈沖寬度調(diào)制器方式。為了輸出一個(gè)占空比可變的波形，應(yīng)將CCFn設(shè)置為邏輯‘1’以允許匹配中斷。16位PWM方式的占空比見(jiàn)式（3-4）［9］。</p><p><b>　?。?-4）</b>

48、;</p><p>　　關(guān)于捕捉/比較寄存器的重要注意事項(xiàng)：當(dāng)向PCA0的捕捉/比較寄存器寫(xiě)入一個(gè)16位數(shù)值時(shí)，應(yīng)先寫(xiě)低字節(jié)。向PCA0CPLn的寫(xiě)入操作將清‘0’ECOMn位；向PCA0CPHn寫(xiě)入時(shí)將置‘1’ECOMn位，最大占空比為100%（PCA0CPn = 0），最小占空比為0.0015%（PCA0CPn= 0xFFFF）?？梢酝ㄟ^(guò)清‘0’ECOMn位產(chǎn)生0%的占空比。</p><p

49、>　　圖2-1 PCA 的16 位PWM 方式原理框圖</p><p>　　16 位脈寬調(diào)制器方式PWM輸出子函數(shù)</p><p>　　void setting_PWM(float percentage) //輸出占空比一定的PWM波</p><p>　　{ unsigned int result;</p><p>　　if(

50、percentage>100) percentage=100;</p><p>　　if(percentage<0) percentage=0.0001; </p><p>　　percentage=percentage/100;</p><p>　　percentage=65536-percentage*65536;</p><p

51、>　　result=percentage;</p><p>　　PCA0CPL1=(result&0x00ff); </p><p>　　PCA0CPH1=(result&0xff00)>>8;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　功能：setting_PWM（4

52、0），P0.1發(fā)出占空比為40%的16位PWM波。</p><p>　　3.3.6 PCA CLOCK信號(hào)</p><p>　　此CLOCK提供給7135雙積分AD轉(zhuǎn)換器，除了5個(gè)16位的通用計(jì)數(shù)器/定時(shí)器之外，C8051F020 MCU系列還有一個(gè)片內(nèi)可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)器陣列（PCA）。PCA包括一個(gè)專用的16位計(jì)數(shù)器/定時(shí)器時(shí)間基準(zhǔn)和5個(gè)可編程的捕捉/比較模塊。時(shí)間基準(zhǔn)的時(shí)鐘可以是下

53、面的六個(gè)時(shí)鐘源之一：系統(tǒng)時(shí)鐘/12、系統(tǒng)時(shí)鐘/4、定時(shí)器0溢出、外部時(shí)鐘輸入（ECI）、系統(tǒng)時(shí)鐘和外部振蕩源頻率/8。每個(gè)捕捉/比較模塊都有六種工作方式：邊沿觸發(fā)捕捉、軟件定時(shí)器、高速輸出、頻率輸出、8位脈沖寬度調(diào)制器和16位脈沖寬度調(diào)制器。PCA捕捉/比較模塊的I/O和外部時(shí)鐘輸入可以通過(guò)數(shù)字交叉開(kāi)關(guān)連到MCU的端口I/O引腳［10］。在主函數(shù)內(nèi)要調(diào)用PCA_Init()。</p><p>　　CLOCK信

54、號(hào)輸出函數(shù)：</p><p>　　void PCA_Init()</p><p>　　{ PCA0CN= 0x40; //直接給7135加CLOCK信號(hào)</p><p>　　PCA0MD= 0x01;</p><p>　　PCA0CPM0= 0x46;</p><p>　　PCA0CPH0= 0x01;<

55、/p><p>　　PCA0CPM1= 0xC2;//PWM波生成</p><p>　　EIE1= 0x08; //PCA</p><p>　　3.3.7 數(shù)字濾波</p><p>　　所謂數(shù)字濾波，就是通過(guò)一定的計(jì)算或判斷程序減少干擾在有用信號(hào)中的比重，也即是一種程序?yàn)V波或軟件濾波。數(shù)字濾波克服了模擬濾波器的不足，是用程序?qū)崿F(xiàn)的，不需要增加硬

56、設(shè)備，所以可靠性高、穩(wěn)定性好，且無(wú)阻抗匹配問(wèn)題。常見(jiàn)的數(shù)字濾波方法有：程序判斷濾波、算術(shù)平均濾波、中值濾波、慣性濾波、加權(quán)平均濾波等。這里限于篇幅僅介紹加權(quán)平均濾波法。 在算術(shù)平均濾波中，N次采樣值在結(jié)果中占的比例是相等的，即每次采樣值具有相同的加權(quán)因子1/N。但有時(shí)為了提高濾波效果，往往對(duì)不同時(shí)刻的采樣值賦以不同的加權(quán)因子，這種方法稱為加權(quán)平均法。加權(quán)平均濾波適用于系統(tǒng)純滯后時(shí)間較大而采樣周期較短的過(guò)程。 </p>

57、;<p>　　3.4系統(tǒng)調(diào)試與測(cè)試</p><p>　　3.4.1溫度采集部分調(diào)試</p><p>　　(1)　校準(zhǔn)基準(zhǔn)電壓。先將ICL7135 的第十腳接地，調(diào)節(jié)電位器，使第二腳的對(duì)地電壓（基準(zhǔn)電壓）為0.5伏。</p><p>　　(2)　自制100mV電壓源。接入ICL7035的第十腳。標(biāo)定AD值為20000。</p><p&

58、gt;　　3.4.2控制與采集電路調(diào)試</p><p>　　(1)　校準(zhǔn)OPA132的輸出電壓，使其在0-12V范圍內(nèi)變化。</p><p>　　(2)　調(diào)節(jié)電位器使得2級(jí)RC電路能夠有比較平滑的電壓輸出。</p><p>　　(3)　控制繼電器線圈的得電，使得制冷片兩端的電壓能夠在0--12V之間切換。</p><p>　　3.4.3溫度自

59、動(dòng)控制測(cè)試結(jié)果</p><p><b>　　如下表2所示：</b></p><p>　　表2 溫度自動(dòng)控制測(cè)試記錄表</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)四年學(xué)習(xí)的積累，在已經(jīng)掌握相關(guān)專業(yè)方面知識(shí)及其它各方面知識(shí)的情況下，我認(rèn)真嚴(yán)肅的完成了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)。</p

60、><p>　　從得到題目到查找資料，從對(duì)題目的研究設(shè)定到PCB電路板的制作，從電路板的調(diào)試到失敗后再一次全部重新開(kāi)始……在這一個(gè)充滿挑戰(zhàn)伴隨挫折，充滿熱情伴隨打擊的過(guò)程中，我感觸頗深，它已不僅是一個(gè)對(duì)我四年學(xué)習(xí)知識(shí)情況和我的應(yīng)用動(dòng)手能力的檢驗(yàn)，而且還是對(duì)我的鉆研精神，面對(duì)困難的心態(tài)，做事的毅力和耐心的考驗(yàn)。我在這個(gè)過(guò)程中深刻的感受到了做畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義所在，和我一樣真正投入了身心去做的人也一定會(huì)有同樣的感觸。</

61、p><p>　　本設(shè)計(jì)利用單片機(jī)C8051F020低功耗、處理能力強(qiáng)的特點(diǎn)，使用單片機(jī)作為主控制器，對(duì)木盒內(nèi)環(huán)境溫度進(jìn)行監(jiān)控。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性較高，具有一定的實(shí)用價(jià)值和發(fā)展前景。</p><p>　　通過(guò)測(cè)試的數(shù)據(jù)所示，本設(shè)計(jì)較好的完成了預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)，溫度控制精度達(dá)0.01攝氏度以上，調(diào)節(jié)時(shí)間短，超調(diào)量小，抗干擾能力強(qiáng)，穩(wěn)定性好。本系統(tǒng)采用C8051F020單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度的自動(dòng)控制，大大簡(jiǎn)

62、化了控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)。實(shí)際上，該系統(tǒng)還能由用戶設(shè)定PID調(diào)節(jié)參數(shù)，是一個(gè)數(shù)字控制器，因而具有較強(qiáng)的實(shí)用性和魯棒性。</p><p>　　通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì),讓我對(duì)單片機(jī)、邏輯電路和控制系統(tǒng)有了更多的更全面系統(tǒng)的了解；鞏固和加深了我對(duì)單片機(jī)的實(shí)用價(jià)值的理解；提高了我綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力；培養(yǎng)了我根據(jù)課題需要選學(xué)參考書(shū)籍、查閱手冊(cè)、圖表和文獻(xiàn)資料的自學(xué)能力；通過(guò)獨(dú)立思考，深入鉆研有關(guān)問(wèn)題，學(xué)會(huì)自己分析解決問(wèn)題的方法

63、。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我熟練的掌握了硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)及系統(tǒng)軟、硬件調(diào)試的基本思路、方法和技巧，并能熟練使用當(dāng)前較流行的一些有關(guān)電路設(shè)計(jì)與分析方面的軟件和硬件，增強(qiáng)了動(dòng)手能力和樹(shù)立了對(duì)試驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)分析一絲不茍的的態(tài)度</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的完成，對(duì)我四年大學(xué)所學(xué)的東西做了一個(gè)完整的綜合，把許多學(xué)到的知識(shí)付諸實(shí)踐；學(xué)以致用，這才是學(xué)習(xí)的根本所在。同時(shí)，這次對(duì)新知識(shí)的學(xué)習(xí)，也鍛煉了自己的自學(xué)能力。在以后的學(xué)習(xí)當(dāng)中

64、，更有信心把握自己努力的方向，不斷學(xué)習(xí)，不斷進(jìn)步。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　轉(zhuǎn)眼間，大學(xué)本科四年的學(xué)習(xí)生涯即將結(jié)束，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中得到了指導(dǎo)教師李川香老師的悉心指導(dǎo)和幫助，李老師在此期間給了我不少的幫助，平日里李老師的工作就十分繁多，但是在我畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中仍然抽出時(shí)間來(lái)進(jìn)行指導(dǎo)，還有自動(dòng)化系所有的一直支持我們畢業(yè)設(shè)計(jì)的

65、老師們，正是他們?yōu)槲覀兲峁┝俗詈玫膶?shí)驗(yàn)場(chǎng)所，讓我們能更潛心的研究設(shè)計(jì)內(nèi)容。其次我也要感謝課題組的各位同學(xué)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的短短4個(gè)月里，大家在一起合作都很努力，分工合作，做硬件的做硬件方向，做軟件的做軟件方向，合作的很愉快,正是有你們的配合和幫助，才使課題得以順利完成，在此也真誠(chéng)的謝謝你們。</p><p>　　此次設(shè)計(jì)過(guò)程中，困難與歡樂(lè)并駕齊驅(qū)，細(xì)心與耐心相輔相成。每當(dāng)遇到的困難能順利解決時(shí)，那種成功過(guò)后的歡樂(lè)最讓

66、人回味?？偟恼f(shuō)來(lái)，感謝李老師和同組同學(xué)的支持和幫助！</p><p>　　大學(xué)生活的結(jié)束，也是我人生新的生活起點(diǎn)，我將謹(jǐn)記老師們的教誨，將自己的所學(xué)奉獻(xiàn)給社會(huì)。</p><p><b>　　注 釋</b></p><p>　　[1] 胡乾斌,李關(guān)斌.單片微型計(jì)算機(jī)原理與應(yīng)用.武漢：華中理工大學(xué)出版社，2006:3-4.</p>&

67、lt;p>　　[2] 余永權(quán)，李小青.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的功率接口技術(shù).北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1992：52-58.</p><p>　　[3] 肖來(lái)勝，馮建蘭.單片機(jī)技術(shù)實(shí)用教程.華中科技大學(xué)出版社.2004：12-16.</p><p>　　[4] 何希才.傳感器及其應(yīng)用電路.電子工業(yè)出版社，2004：25-35.</p><p>　　[5] 汪建.M

68、CS-96系列單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù).華中理工大學(xué)出版社.1998：15-20.</p><p>　　[6] 張洪潤(rùn)，劉秀英.單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)200例.北京航天航空大學(xué)出版社.2006：56-67.</p><p>　　[7] 徐愛(ài)鈞.單片機(jī)高級(jí)語(yǔ)言 C51 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，</p><p>　　2002：32-45.</p>

69、<p>　　[8] 張開(kāi)生，郭國(guó)法.MCS-51 單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì).微計(jì)算機(jī)信息，2005：72-78.[9] 賴壽宏.微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1994:90-95.</p><p>　　[10] 何立民.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)配置與接口技術(shù)[M].北京：北京航空航天大</p><p>　　學(xué)，1990:112-132.</p><

70、;p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 王克義,魯守智，蔡建新，王文保.微機(jī)原理與接口技術(shù)教程. 北京：北京大學(xué)出版社，2004.</p><p>　　[2] 何希才.傳感器及其應(yīng)用電路.電子工業(yè)出版社，2004.</p><p>　　[3] 余永權(quán)，李小青.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的功率接口技術(shù).北京：北京航空航天大學(xué)出版

71、社，1992.</p><p>　　[4] 肖來(lái)勝，馮建蘭.單片機(jī)技術(shù)實(shí)用教程.華中科技大學(xué)出版社.2004.</p><p>　　[5] 汪建.MCS-96系列單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù).華中理工大學(xué)出版社.1998.</p><p>　　[6] 張洪潤(rùn)，劉秀英.單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)200例.北京航天航空大學(xué)出版社.2006.</p><p>　　[7

72、] 徐愛(ài)鈞.單片機(jī)高級(jí)語(yǔ)言 C51 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2002.</p><p>　　[8] 張開(kāi)生，郭國(guó)法.MCS-51 單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì).微計(jì)算機(jī)信息，2005.[9] 賴壽宏.微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1994.</p><p>　　[10] 何立民.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)配置與接口技術(shù)[M].北京：北京航空航天大學(xué)，1990.<

73、;/p><p>　　[11] 李曉荃.單片機(jī)原理與應(yīng)用[M]. 北京:電子工業(yè)出版社，2000.</p><p>　　[12] 劉和平.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2002.</p><p>　　[13] 謝自美.電子線路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試(第二版)[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2000.</p><p>　　[14] 樊昌信.通

74、信原理(第五版)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社,2001 .</p><p>　　[15] Richard c.Dorf.modern conctrol systerm[M].BEIJING:Science Publishing House，2002.</p><p>　　[16] Donald A. Neamen. Electronic circuit analysis and desig

75、n[M].Tsinghua UniversityPress and Springer Verlag.2002.</p><p>　　附錄1　系統(tǒng)總硬件原理圖</p><p>　　附錄2 系統(tǒng)總硬件PCB板圖</p><p><b>　　附錄3 系統(tǒng)主程序</b></p><p>　　/*----------------端

76、口說(shuō)明：---------------------------------------------</p><p>　　單片機(jī)：P0.0PCA產(chǎn)生921.6KHZ頻率方波送入7135中</p><p>　　P0.1發(fā)出16位的PWM波信息</p><p>　　P0.2接收7135來(lái)的BUSY信號(hào)</p><p>　　P0.3 SPEAK&

77、lt;/p><p>　　P0.4 JiDianQi</p><p>　　240*128液晶：WR =P2^0;RD = P2^1;RST = P2^2;</p><p>　　CD = P2^3;DATA=P1Key=P3 </p><p>　　---------------------------------------------

78、-----------------------------*/ </p><p>　　#include "MODULE.h"</p><p>　　#include "math.h"</p><p>　　#include <HZ.h></p><p>　　sbit PWM = P0^1;&

79、lt;/p><p>　　sbit SPEAK=P0^3;</p><p>　　sbit JiDianQi=P0^4;</p><p>　　bit enPIDflag=0;</p><p>　　int buff;</p><p>　　double TestTempreture;</p><p

80、>　　double result1,err;</p><p>　　doubleDestnationTmep;</p><p>　　bit DrawDotFlag=0;</p><p>　　bit DrawDotNow=0;</p><p>　　bit JiangwenFlag=1;//默認(rèn)降溫</p><

81、;p>　　bit ShengwenFlag=0;</p><p>　　bit JDQlastState;//繼電器的上一次狀態(tài)</p><p>　　unsigned int j=0;</p><p>　　unsigned int MuBiaoWenDu=25;//增益值</p><p>　　double ControlPW

82、M;</p><p>　　unsigned int TimerH; </p><p>　　unsigned char TimerL;</p><p>　　double En,En1; //滑動(dòng)濾波寄存器</p><p><b>　　//PID</b></p><p>

83、　　double Kp =5; </p><p>　　double Ki =10;</p><p>　　double Kd =5 ;</p><p>　　double Ek1 ; //E(k-1)變量</p><p>　　double PIk1; //PI(K-1）變量</p><p>　　doubl

84、e Ek2; //E(k-2)變量</p><p>　　void Disp8bit_5(INT8U line, INT8U column, INT8U dat);</p><p>　　void SYSCLK_Init (void)</p><p>　　{unsigned int i;</p><p>　　OSCXCN= 0x67;<

85、/p><p>　　for (i = 0; i < 3000; i++); // Wait 1ms for initialization</p><p>　　while ((OSCXCN & 0x80) == 0);</p><p>　　OSCIC= 0x0C;</p><p>　　WDTCN= 0xde; //禁止看門(mén)狗

86、 </p><p>　　WDTCN= 0xad; // source and enable missing clock </p><p>　　SPEAK=1; //高電平不響，低電平響</p><p>　　} </

87、p><p>　　void setting_PWM(float percentage) //輸出占空比一定的PWM波</p><p>　　{unsigned int result;</p><p>　　if(percentage>100) percentage=100;</p><p>　　if(percentage<0)

88、percentage=0.0001; </p><p>　　percentage=percentage/100;</p><p>　　percentage=65536-percentage*65536;</p><p>　　result=percentage;</p><p>　　PCA0CPL1= (result&0x00ff);

89、</p><p>　　PCA0CPH1= (result&0xff00)>>8;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void PCA_Init()</p><p>　　{ PCA0CN= 0x40; //直接給7135加CLOCK信號(hào)</p><p&g

90、t;　　PCA0MD= 0x01;</p><p>　　PCA0CPM0= 0x46;</p><p>　　PCA0CPH0= 0x01;</p><p>　　PCA0CPM1= 0xC2;//PWM波生成</p><p>　　EIE1= 0x08; //PCA</p><p><b>　　}</b

91、></p><p>　　void Port_IO_Init()</p><p>　　{ P0MDOUT= 0xf7;</p><p>　　XBR0= 0x10;</p><p>　　XBR1= 0x04;</p><p>　　XBR2= 0x40;</p><p>　　P1MDOUT=

92、0xFF;</p><p>　　P2MDOUT= 0xFF;</p><p>　　P3MDOUT= 0xFF;</p><p>　　P74OUT= 0xFF;//p4-p7為單片機(jī)的普通輸出口，</p><p>　　沒(méi)有第二功能，要用必須這樣配置 </p><p>　　JiDianQi=0;//默認(rèn)為低，制冷 室

93、溫26度</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void initTimer(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TMOD=0x19; //定時(shí)器0外部觸發(fā)，16位定時(shí)；定時(shí)器1為16位計(jì)數(shù)</p><p>　　TH

94、0=0; //外部觸發(fā)計(jì)數(shù)初值</p><p><b>　　TL0=0;</b></p><p>　　TH1=0x0; //定時(shí)器1 (35us*N)產(chǎn)生一次中斷顯示溫度</p><p><b>　　TL1=0x0 ;</b></p><p>　　IT0=1; //外

95、部中斷0邊沿觸發(fā)</p><p>　　EX0=1; //允許外部中斷0</p><p>　　ET1=1; //定時(shí)器1允許中斷</p><p><b>　　} </b></p><p>　　void DispJieMian();</p><p>　　doub

96、le IncrementPID(double Rk,double Y) ;</p><p>　　void DisplayTemperature(void);</p><p>　　void DisplayTemperatureAnother(void);</p><p>　　void MuBiaoWenDuSet(void);</p><p&

97、gt;　　void BaoJing(void);</p><p>　　void shengWen(void);</p><p>　　void jiangWen(void);</p><p>　　float tempretureAdjust(float temp1);</p><p>　　void main(void)</p>

98、<p><b>　　{ </b></p><p>　　SYSCLK_Init();</p><p>　　Port_IO_Init();</p><p>　　PCA_Init() ;</p><p>　　T6963C_Init(); //LCD 初始化</p><p>　　initT

99、imer();//啟動(dòng)定時(shí)器</p><p>　　setting_PWM(0.00001);</p><p>　　EA=1; //開(kāi)總中斷</p><p>　　TR0=1; //開(kāi)定時(shí)器0</p><p>　　TR1=1; </p><p>　　LCDClear_Text();</

100、p><p><b>　　start:</b></p><p>　　LCDClear_Text();</p><p>　　LCDClear_Graph();</p><p>　　DispJieMian();</p><p>　　DrawDotNow=0; //不顯示另</p><

101、p>　　MuBiaoWenDuSet(); //含內(nèi)循環(huán)，一次只能將值加1</p><p>　　LCDClear_Text(); //進(jìn)入顯示界面后，清屏，開(kāi)始畫(huà)圖，開(kāi)始執(zhí)行程序</p><p>　　LCDClear_Graph();</p><p>　　zhuobiao(); //顯示坐標(biāo)</p><p>　　Dr

102、awDotNow=1;</p><p><b>　　while(1)</b></p><p>　　{ // LCDClear_Graph();//清除文本區(qū)</p><p>　　if(DrawDotFlag==1)</p><p><b>　　{</b>&l

103、t;/p><p>　　DrawDotFlag=0;</p><p>　　drawDot();</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(ReadKey()==Esc) //Esc表返回 ，重新設(shè)置參數(shù)</p><p>　　goto start;</p>

104、<p>　　TestTempreture=buff*0.005; //AD轉(zhuǎn)換，讀取溫度值</p><p>　　TestTempreture=tempretureAdjust(TestTempreture);//溫度校正</p><p>　　if(JiangwenFlag==1) //如果按下降溫，開(kāi)始降溫 ,指示燈不亮 </p><p>&

105、lt;b>　　{ </b></p><p>　　ShengwenFlag=0;</p><p>　　JiDianQi=0; //再次確認(rèn)繼電器是降溫狀態(tài)</p><p>　　JDQlastState=0; //為保持這一次值</p><p>　　jiangWen();</p><p>

106、;<b>　　}</b></p><p>　　else if(ShengwenFlag==1) //如果按升溫，開(kāi)始升溫，指示燈亮</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　JiangwenFlag=0;</p><p>　　JiDianQi=1; //再次確認(rèn)

107、繼電器是升溫狀態(tài)</p><p>　　JDQlastState=1; //為保持這一次值</p><p>　　shengWen();</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b

108、></p><p><b>　　//降溫 子程序</b></p><p>　　void jiangWen(void)</p><p>　　{ Kp=10; </p><p><b>　　Ki=10 ;</b></p><p><b>　　Kd=5 ;&

109、lt;/b></p><p>　　if ((TestTempreture-DestnationTmep)<=0.9&&(TestTempreture-DestnationTmep)>=0.8)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　BaoJing();</p><p&

110、gt;<b>　　}</b></p><p>　　if((TestTempreture)<=7&&(TestTempreture)>=6.8)//手動(dòng)升溫,</p><p>　　5-20到19度開(kāi)始加電，執(zhí)行降溫程序，報(bào)警</p><p><b>　　{ </b></p><

111、p>　　BaoJing();</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if((TestTempreture)<=20&&(TestTempreture)>=19.85)//手動(dòng)升溫,</p><p>　　5-20到19度開(kāi)始加電，執(zhí)行降溫程序，報(bào)警</p><p>&

112、lt;b>　　{ </b></p><p>　　BaoJing();</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(TestTempreture-DestnationTmep>0.4)</p><p><b>　　{</b></p><

113、p>　　ControlPWM=100; //溫度范圍大則采用模糊控制</p><p>　　setting_PWM(ControlPWM);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(TestTempreture-DestnationTmep<0)//實(shí)測(cè)溫度小于目標(biāo)溫度，則不加熱</p

114、><p><b>　　{</b></p><p>　　ControlPWM=0.001; //溫度范圍大則采用模糊控制</p><p>　　setting_PWM(ControlPWM);</p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　

115、else </b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　ControlPWM=IncrementPID(DestnationTmep,TestTempreture);</p><p>　　setting_PWM(-ControlPWM*3); //生成任意的PWM波</p><p&

116、gt;<b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　//升溫子程序</b></p><p>　　void shengWen(void)</p><p>　　{ Kp= 6.5; </p><p>&l

117、t;b>　　Ki= 12;</b></p><p><b>　　Kd= 5 ;</b></p><p>　　if ((DestnationTmep-TestTempreture)<=0.15&&(DestnationTmep-TestTempreture)>0)</p><p>　　{ BaoJi

118、ng();</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(DestnationTmep-TestTempreture>2)//3</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　ControlPWM=100; //溫度范圍大則采用模糊控制</p

119、><p>　　setting_PWM(ControlPWM);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(DestnationTmep-TestTempreture<0) //實(shí)測(cè)溫度小于目標(biāo)溫度，則不加熱</p><p><b>　　{</b></p&g

120、t;<p>　　ControlPWM=0.001; //溫度范圍大則采用模糊控制</p><p>　　setting_PWM(ControlPWM);</p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　else </b></p><p><b&g

121、t;　　{ </b></p><p>　　ControlPWM=IncrementPID(DestnationTmep,TestTempreture);</p><p>　　setting_PWM(ControlPWM/2.6); //生成任意的PWM波</p><p><b>　　}</b></p><p&g