51單片機(jī)+PID算法水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)源碼與資料下載

ID:376014 · 發(fā)表于 2018-7-20 16:56

基于51單片機(jī)的水溫控制系統(tǒng)制作

適合于51單片機(jī)愛(ài)好者

壓縮文件里有制作過(guò)程、代碼與原理圖。

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用基于PID算法的單片機(jī)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)水溫的調(diào)控。單片機(jī)控制部分采用AT89C51單片機(jī)為核心，采用軟件編程，實(shí)現(xiàn)用PID算法來(lái)控制PWM波的產(chǎn)生，繼而控制電爐的加熱來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度控制。通過(guò)編程對(duì)PID各參數(shù)的調(diào)整，來(lái)達(dá)到提高加溫速度，減小超調(diào)的目的。

設(shè)計(jì)任務(wù)和主要內(nèi)容

基本要求

一升水在1kw電爐下加熱，要求水溫在一定范圍內(nèi)可由人工設(shè)定，并能在環(huán)境溫度降低時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)，以保證設(shè)定的溫度基本不變。

主要性能指標(biāo)

溫度設(shè)定范圍為40~90℃，最小區(qū)分度為1℃，標(biāo)定溫度小于等于1℃。
環(huán)境溫度降低時(shí)溫度控制的靜態(tài)誤差小于等于1℃。
用十進(jìn)制數(shù)碼管顯示水的溫度。

拓展功能

采用適當(dāng)?shù)目刂品椒�，�?dāng)設(shè)定的溫度突變時(shí)，減小系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時(shí)間和超調(diào)量。
溫度控制的靜態(tài)誤差小于等于0.2℃。
在設(shè)定溫度發(fā)生突變時(shí)，自動(dòng)打印水溫隨時(shí)間變化的曲線。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理

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2018-7-20 18:40 上傳

該水溫控制系統(tǒng)主要由AT89S52單片機(jī)控制系統(tǒng)、溫度采樣轉(zhuǎn)換器、溫度控制電路。鍵盤顯示電路等四部分組成，總體框圖如上。

方案論證與比較

（一）總體方案論證

根據(jù)題目的要求，我們提出了以下三種方案：

方案1：采用傳統(tǒng)的二位模擬控制方法，選用模擬電路，用電位器設(shè)定給定值，采用上下限比較電路將反饋的溫度值與給定的值比較后，決定加熱或者不加熱。由于采用的模擬控制方式，系統(tǒng)受環(huán)境影響較大，不能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制算法使控制精度做得較高，而且不能用于顯示和鍵盤設(shè)定。

方案2：采用單片機(jī)AT89S52為核心。采用數(shù)字溫度傳感器DS18B20采集溫度變化信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并通過(guò)單片機(jī)處理后去控制溫度，使其達(dá)到穩(wěn)定。使用單片機(jī)具有編程靈活，控制簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，使系統(tǒng)能簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)溫度的控制及顯示，并且通過(guò)軟件編程能實(shí)現(xiàn)各種控制算法使系統(tǒng)還具有控制精度高的特點(diǎn)。

比較上述兩種方案，方案2明顯改善了方案1的不足，具有控制簡(jiǎn)單、控制溫度精度高的特點(diǎn)，因此本設(shè)計(jì)電路采用方案2。

（二）各部分電路方案論證

1、溫度采樣部分

方案1：采用熱敏電阻，可滿足35℃--95℃的測(cè)量范圍，但熱敏電阻精度、重復(fù)性和可靠性都比較差，對(duì)于檢測(cè)精度小于1℃的溫度信號(hào)是不適用的。

方案2：采用數(shù)字溫度傳感器DS18B20。DS18B20是支持一線總線接口的溫度傳感器，具有抗干擾性強(qiáng)，體積小，靈活經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。它的測(cè)量溫度范圍為-55℃~+125℃，在-10℃~+85℃范圍內(nèi)，精度為±0.5℃且有9~12位分辨率可調(diào)，使用電壓為3~5V無(wú)需備用電源。此外DS18B20集合了64位光刻ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器，可以直接實(shí)現(xiàn)溫度的測(cè)量和轉(zhuǎn)換，無(wú)需再另接外部電路。

方案3：采用溫度傳感器AD590。AD590具有體積小、質(zhì)量輕、線性度好、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。其測(cè)量范圍在-50℃~+150℃，滿刻度范圍誤差為 ±0.3℃，當(dāng)電源電壓在5~10之間，穩(wěn)定度為1%時(shí)誤差只有±0.01℃，此外，AD590是溫度—電流傳感器，對(duì)于提高系統(tǒng)抗干擾能力有很大幫助。

從系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，性價(jià)比等方面考慮，決定選用方案2。

2、控制電路部分

方案1：可以用邏輯電路搭建一個(gè)控制器，實(shí)現(xiàn)PID控制。但系統(tǒng)還要附加顯示、溫度設(shè)定等功能，要附加很多電路，總體的電路設(shè)計(jì)和制作比較繁瑣。

方案2：采用8031芯片，其內(nèi)部沒(méi)有程序存儲(chǔ)器，需要進(jìn)行外部拓展，這給電路增加了復(fù)雜度。

方案3：本方案的CPU模塊采用2051芯片，其內(nèi)部有2KB單元的程序存儲(chǔ)器，不需要外部拓展程序存儲(chǔ)器，但由于系統(tǒng)用到較多的I/O口，因此此芯片的資源不夠用。

方案4：采用AT89S52單片機(jī)，其內(nèi)部有8KB單元的程序存儲(chǔ)器，不需要外部擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器，而且其I/O口達(dá)32個(gè)，完全滿足本次設(shè)計(jì)需要。

比較這4種方案，綜合的考慮單片機(jī)各部分資源，本次設(shè)計(jì)選用方案4。

3、加熱方案和功率電路的選擇

方案1：加熱的裝置，根據(jù)題目，可以使用電熱爐進(jìn)行加熱，控制電爐的功率豈可控制加熱速度。水溫過(guò)高時(shí)，一般只能關(guān)掉電爐，讓其自然冷卻。為求更好的控制效果，也可以裝置一個(gè)小風(fēng)扇，電爐加熱時(shí)風(fēng)扇關(guān)閉，水溫超高時(shí)關(guān)閉電爐開(kāi)啟風(fēng)扇加速散熱。

方案2：可以采用可控硅控制加熱器的工作。通過(guò)單片機(jī)產(chǎn)生PWM信號(hào)來(lái)控制可控硅的導(dǎo)通和關(guān)斷，控制加熱器的加熱時(shí)間，從而控制加熱器的功率。

從加熱的響應(yīng)速度考慮，采用方案2。因?yàn)榧訜岬墓β瘦^大，故電源采用市電220伏。

設(shè)計(jì)電路圖如圖2所示

DS18B20

ISP下載口

AT89S52主控電路 MOC3041功率電路 LCD液晶顯示

PCB圖如下：

功率電路

主控電路

硬件電路設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)總體包括四個(gè)部分：主機(jī)控制部分、溫度采樣轉(zhuǎn)換部分、溫度控制部分、鍵盤顯示部分。

溫度采樣轉(zhuǎn)換電路

系統(tǒng)的溫度采樣轉(zhuǎn)換由DS18B20集成芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。電路圖如右

DS18B20性能描述

測(cè)量范圍在-55℃~+125℃，在-10℃~+85℃范圍內(nèi)，精度為±0.5℃且有9~12位分辨率可調(diào)，使用電壓為3~5V，無(wú)需備用電源。

DS18B20采用單總線通信技術(shù)，通信穩(wěn)定可靠，且線路簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。

其基本的通信過(guò)程如下：

主機(jī)拉低單總線產(chǎn)生至少480us的Tx復(fù)位脈沖；

然后由主機(jī)釋放總線，進(jìn)入Rx接收模式，主機(jī)釋放總線時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)由低電平變?yōu)楦唠娖降纳仙兀?

單總線器件檢測(cè)到該上升沿后，延時(shí)15~60us；

單總線器件通過(guò)拉低總線60~240us來(lái)產(chǎn)生應(yīng)答脈沖；

主機(jī)接收到從機(jī)的應(yīng)答信號(hào)后，說(shuō)明有單總線器件在線，然后主機(jī)就可以開(kāi)始對(duì)從機(jī)進(jìn)行ROM命令和功能命令操作。

DS18B20直接輸出數(shù)字量，可直接與單片機(jī)進(jìn)行通信，讀取測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)，電路非常簡(jiǎn)單。使用它，主要工作量集中在了單片機(jī)編程上。

溫度控制電路

此部分電路主要由光電耦合器MOC3041和雙向可控硅BTA16組成。以脈寬調(diào)制輸出控制電爐與電源的接通和斷開(kāi)比例，以通斷控制調(diào)壓法控制電爐的輸入功率。MOC3041的內(nèi)部集成了發(fā)光二極管、過(guò)零檢測(cè)電路和一個(gè)小功率雙向可控硅。當(dāng)單片機(jī)PWM輸出為1，MOC3041中的發(fā)光二極管發(fā)光，用于過(guò)零檢測(cè)電路的同步作用，內(nèi)部的雙向可控硅在過(guò)零后馬上導(dǎo)通，從而使觸發(fā)雙向可控硅BTA16導(dǎo)通，負(fù)載中有電流通過(guò)，反之當(dāng)單片機(jī)PWM輸出為0，雙向可控硅截止，負(fù)載中沒(méi)有電流通過(guò)。光電耦合的耐壓值為400v，它的輸出級(jí)由過(guò)零觸發(fā)的雙向可控硅構(gòu)成，它控制著主電路雙向可控硅的導(dǎo)通和關(guān)閉�？刂撇糠蛛娐穲D如下

3、單片機(jī)控制部分

此部分是該系統(tǒng)的核心，系統(tǒng)的控制采用了單片機(jī)AT89S52。單片機(jī)AT89S52內(nèi)部有8KB字節(jié)的可編程FLASH存儲(chǔ)器和256字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。故系統(tǒng)不必外拓存儲(chǔ)器，這樣大大減少了系統(tǒng)的硬件電路。電路原理圖如下：

4、按鍵及顯示部分

系統(tǒng)僅采用五個(gè)按鍵來(lái)進(jìn)行溫度的控制。

在顯示方面，我們采用了LCD1602的液晶顯示模塊，通過(guò)軟件編程，可以實(shí)現(xiàn)所需要的顯示。此外，液晶模塊的使用也比較簡(jiǎn)單，只要連接數(shù)據(jù)總線，選通端口和命令/數(shù)據(jù)端口即可。

軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)盡量簡(jiǎn)單，故工作任務(wù)主要在程序的設(shè)計(jì)上。

PID算法控制PWM輸出：
程圖如下

void timer0() interrupt 1
{
uchar flag;
TH0=0xd8 ; 有
TL0=0xf0 ;
TR1=1 ; 無(wú)
P24=1 ; //啟動(dòng)輸出
CJ++;
if(stemp>Wtemperature) flag=0
{
ei=stemp-Wtemperature; flag=1
E=E+ei;
ex=ej-ei;
ej=ei;
if(ei<6)
{Ui=U0-Kp*(ei+Ti*E-Td*ex);}
else Ui=U0-Kp*ei;
flag=Ui/100;
switch(flag)
{
case 9:{TH1=0xdc;TL1=0xd8;}break;
case 8:{TH1=0xe2;TL1=0xb4;}break;
case 7:{TH1=0xe8;TL1=0x90;}break;
case 6:{TH1=0xec;TL1=0x78;}break;
case 5:{TH1=0xf0;TL1=0x60;}break;
case 4:{TH1=0xf2;TL1=0x54;}break;
case 3:{TH1=0xf4;TL1=0x48;}break;
case 2:{TH1=0xf8;TL1=0x30;}break;
case 1:{TH1=0xfc;TL1=0x18;}break;
case 0:{TH1=0xfd;TL1=0xa8;}break;
default:{TH1=0xff;TL1=0xfa;}break;
}
}
else {TH1=0xff;TL1=0xfa;}
}

復(fù)制代碼

程序用T0和T1的嵌套來(lái)實(shí)現(xiàn)PWM波，T0控制波的頻率，T1控制占空比，其效果圖如下：

PID控制器：

PID控制器采用單片機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)。輸出PWM控制信號(hào)，定時(shí)器采用T0,T1的嵌套，T0定時(shí)是10MS，T1控制低電平的輸出。由于加熱器屬于帶滯后的一階對(duì)象，故式中Kp，Ki，Kd的選擇取決于加熱器的階躍響應(yīng)特性和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，為了實(shí)現(xiàn)PID參數(shù)的實(shí)時(shí)整定，各溫度區(qū)間由實(shí)驗(yàn)測(cè)取最佳的Kp，Ki，Kd值。

測(cè)試結(jié)果及分析

1、動(dòng)態(tài)溫控測(cè)量

測(cè)量方式：接上系統(tǒng)的加熱裝置，裝入1L室溫的水，設(shè)定溫控溫度。記錄調(diào)節(jié)時(shí)間、超調(diào)溫度、穩(wěn)態(tài)溫度波動(dòng)幅度等。

測(cè)量條件：環(huán)境溫度18℃，加熱器功率1000W。

測(cè)量結(jié)果數(shù)據(jù)

設(shè)定溫度/℃	40	50	65	80
超調(diào)溫度/℃	1.1	0.8	0.2	0.3
穩(wěn)態(tài)誤差/℃	0.6	0.4	0.6	0.6
調(diào)節(jié)時(shí)間/min	3.37	5.85	10.05	15.22

2、結(jié)果分析

由以上測(cè)量結(jié)果可見(jiàn)，系統(tǒng)性能基本達(dá)到了所要求的指標(biāo)。

在溫控指標(biāo)中，影響系統(tǒng)性能的因素很多，最關(guān)鍵的是加熱器本身的物理

性質(zhì)及控制算法。傳感器必須加上防水設(shè)施，故溫度傳感難免遲滯，加熱器的加熱本身有延遲，水對(duì)流傳熱也會(huì)造成測(cè)溫的延遲，這些都會(huì)直接影響系統(tǒng)的控制性能�？刂扑惴ǚ矫�，需反復(fù)實(shí)驗(yàn)比較，在上升時(shí)間和超調(diào)量之間做權(quán)衡，選出綜合效果最好的PID系數(shù)。

設(shè)計(jì)總結(jié)

設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題及其解決方法

因?yàn)槭侵苯咏尤?20V的市電，當(dāng)電路一通電，板面溫度突然升高，以致燒壞電路板。于是之后我們?cè)陔娐分屑由狭松崞?/div>

溫度傳感器DS18B20不能直接浸在水中測(cè)溫度，故我們將其固定在一導(dǎo)熱性相對(duì)好的金屬筒內(nèi)，再?zèng)]入水中測(cè)量。

功率電路的輸出端原本應(yīng)該加上一個(gè)電容來(lái)矯正零相位，然而當(dāng)硬件電路都裝好后，進(jìn)行調(diào)試，發(fā)現(xiàn)加熱器一直工作，沒(méi)有辦法實(shí)現(xiàn)溫度的控制，檢查發(fā)現(xiàn)是電容的問(wèn)題。當(dāng)加上電容時(shí)，在交流電的作用下，電路直接導(dǎo)通，根本不需要外加控制，故我們?nèi)サ袅嗽撾娙荩訜崞鬟@才受控。

設(shè)計(jì)總結(jié)

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)是以AT89S51單片機(jī)為核心，采用軟件編程，運(yùn)用PID算法來(lái)控制PWM波的產(chǎn)生，繼而控制加熱器的加熱時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度的控制。在軟硬件的調(diào)試過(guò)程中，出現(xiàn)了不少問(wèn)題，如電路板發(fā)燙，程序不起作用，加熱速度較慢等，但是在老師和同學(xué)的指導(dǎo)和幫助下，通過(guò)電路檢查，程序修改等工作，問(wèn)題基本上都得到了解決。在這一次設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們了解了很多專業(yè)知識(shí)，動(dòng)手能力也得到了提高。然而，系統(tǒng)還存在著一些問(wèn)題，如水溫達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間。

單片機(jī)源程序如下:

/***************************************************************
項(xiàng)目名稱：水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；
功能：通過(guò)STC89C52單片機(jī)控制可控硅驅(qū)動(dòng)加過(guò)零檢測(cè)電路作為
功率控制電路來(lái)控制加熱過(guò)程,通過(guò)鍵盤掃描來(lái)設(shè)定水溫，
DS18B20實(shí)時(shí)測(cè)量水的溫度，將實(shí)際水溫與設(shè)定水溫比較
通過(guò)PID控制算法調(diào)節(jié)，是實(shí)際水溫與設(shè)定水溫接近。從而
達(dá)到控制水溫的目的。
作者：0903 藺一鋒
日期：2010年11月3日
***************************************************************/
#include<reg52.h>
#include<stdio.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit s1=P2^0;
sbit s2=P2^1;
sbit s3=P2^2;
sbit s4=P2^3;
sbit s5=P2^4;
sbit ds=P2^5;
sbit beep=P2^6;
sbit rd=P1^0;
sbit rs=P1^1;
sbit wr=P1^2;
sbit lcden=P1^3;
sbit PWM=P1^6;
sbit led1=P1^4;
sbit led2=P1^5;
uchar set_temp,keytemp;
uint temp;
uchar c;
bit flag,flag1,flag2;
float f_temp,t;
int timecount,z;
float KP,KI,KD;
float e1,e2,e3;
float uk,duk;
uchar HighL,HighH,PWMH;
float k;
uchar code table[]={"設(shè)定溫度："};
uchar code table1[]={"實(shí)測(cè)溫度："};
uchar code table2[]={"加熱"};
uchar code table3[]={"保溫"};
uchar code table4[]={"作者：0903鋒仔@"};
uchar code table5[]={"系統(tǒng)初始化"};
uchar code table6[]={"measured Temperature"};
uchar code table7[]={"水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)"};
uchar code table8[]={" "};
void delay(uint z)//延時(shí)函數(shù)，延時(shí)5ms
{
uint x,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--);
}
/***************************************
鍵盤掃描函數(shù)
通過(guò)S5,S4,S3,S2,S1鍵來(lái)分別實(shí)現(xiàn)溫度設(shè)定值的
粗加，粗減，精加，精減，和確定功能。
***************************************/
void keyscan()
{
if(set_temp>=100)//將設(shè)定溫度限定在0-100度之間
set_temp=100;
if(set_temp<=0)
set_temp=0;
if(s5==0)//此鍵按下設(shè)定溫度加5
{
delay(10);
if(s5==0)
{
flag1=0;
set_temp+=5;
if(set_temp>=100)
{
set_temp=100;
beep=0;
delay(1000);
beep=1;
}
}while(s5==0);
}
if(s4==0)//此鍵按下設(shè)定溫度減5
{
delay(10);
if(s4==0)
{
flag1=0;
set_temp-=5;
if(set_temp<=0)
{
set_temp=0;
beep=0;
delay(1000);
beep=1;
}
}while(s4==0);
}
if(s3==0)//此鍵按下設(shè)定溫度加1
{
delay(10);
if(s3==0)
{
flag1=0;
set_temp++;
if(set_temp==100)
{
set_temp=100;
beep=0;
delay(1000);
beep=1;
}
}while(s3==0);
}
if(s2==0)//此鍵按下設(shè)定溫度減1
{
delay(10);
if(s2==0)
{
flag1=0;
set_temp--;
if(set_temp==0)
{
set_temp=0;
beep=0;
delay(1000);
beep=1;
}
}while(s2==0);
}
if(s1==0)//確定加熱狀態(tài)（加熱與不加熱）
{
delay(10);
if(s1==0)
{
flag1=1;
}
while(s1==0);
}
}
/******************************************
DS18B20溫度采集模塊程序設(shè)計(jì)
通過(guò)DS18B20實(shí)時(shí)采集水溫，反映給單片機(jī)系統(tǒng)
******************************************/
void dsreset()//DS18B20復(fù)位函數(shù)
{
uint i;
ds=0;
i=103;
while(i>0)i--;
ds=1;
i=4;
while(i>0)i--;
}
bit tempreadbit()//從DS18B20 RAM讀一位數(shù)據(jù)
{
uint i;
bit dat;
ds=0;i++;
ds=1;i++;i++;
dat=ds;
i=8;while(i>0)i--;
return(dat);
}
uchar tempread()//從DS18B20 RAM讀一字節(jié)數(shù)據(jù)
{
uchar i,j,dat;
dat=0;
for(i=1;i<=8;i++)
{
j=tempreadbit();
dat=(j<<7)|(dat>>1);
}
return(dat);
}
void tempwritebyte(uchar dat)//向DS18B20寫(xiě)以字節(jié)的數(shù)據(jù)
{
uint i,j;
bit testb;
for(j=1;j<=8;j++)
{
testb=dat&0x01;
dat=dat>>1;
if(testb)//寫(xiě)1
{
ds=0;
i++;i++;
ds=1;
i=8;while(i>0)i--;
}
else//寫(xiě)0
{
ds=0;
i=8;while(i>0)i--;
ds=1;
i++;i++;
}
}
}
/*void readrom()
{
dsreset();
delay(1);
tempwritebyte(0x33);
tempwritebyte(0xbe);
readrom=tempread();
}
void matchrom()
{
dsreset();
delay(1);
tempwritebyte(0x55);
}*/
void tempchange()//啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換
{
dsreset();
delay(1);
tempwritebyte(0xcc);
tempwritebyte(0x44);
}
float get_temp()//溫度值讀取與處理函數(shù)
{
uchar a,b;
dsreset();
delay(1);
tempwritebyte(0xcc);
tempwritebyte(0xbe);
a=tempread();
b=tempread();
temp=b;
temp<<=8;
temp=temp|a;
f_temp=(float)(temp*0.0625);
f_temp=f_temp*10;
return(f_temp);
}
/**********************************************
12864顯示模塊
顯示實(shí)際溫度制和設(shè)定溫度值
**********************************************/
void write_com(uchar com)//向12864寫(xiě)指令
{
rs=0;
wr=0;
delay(1);
P0=com;
lcden=1;
delay(1);
lcden=0;
delay(1);
}
void write_date(uchar date)//向12864寫(xiě)數(shù)據(jù)
{
rs=1;
wr=0;
delay(1);
P0=date;
lcden=1;
delay(1);
lcden=0;
delay(1);
}
void display(float m,uchar n)//顯示設(shè)定溫度、實(shí)測(cè)溫度、加熱狀態(tài)
{
uint i,j;
float b;
float p;
uchar a1,a2,a3;
uchar b1,b2,b3,b4;
if(n<100)
{
a1=0;
a2=n/10;
a3=n%10;
}
else
{
a1=1;
a2=0;
a3=0;
}
p=m;
j=(uint)(p*10);
b1=(uchar)(j/1000);
b2=(uchar)(j%1000/100);
b3=(uchar)(j%100/10);
b4=(uchar)(j%10);
write_com(0x90+5);//顯示設(shè)定溫度
write_date(0x30+a1);
write_date(0x30+a2);
write_date(0x30+a3);
write_com(0x88+5);//顯示實(shí)測(cè)溫度
write_date(0x30+b1);
write_date(0x30+b2);
write_date(0x2e);
write_date(0x30+b3);
write_date(0x30+b4);
b=((float)(b1*100+b2*10+b3))/10.0;
i=0;
if((b+0.2)<n)
{
led1=0;
write_com(0x98+1);
while(table2[i]!='\0')
{
write_date(table2[i]);
i++;
}
flag2=1;
}
else
{
led1=1;
i=0;
write_com(0x98+1);
while(table8[i]!='\0')
{
write_date(table8[i]);
i++;
}
i=0;
if((b=n)||((b>n)&&((b-0.2)<=n))||((b<n)&&((b+0.2)>=n)))
{
led2=0;
write_com(0x98+4);
while(table3[i]!='\0')
{
write_date(table3[i]);
i++;
}
}
}
if(flag2==1)
{
flag2=0;
led2=1;
i=0;
write_com(0x98+4);
while(table8[i]!='\0')
{
write_date(table8[i]);
i++;
}
}
}
/*****************************************************
PID控制算法程序設(shè)計(jì)
通過(guò)PID控制算法可以使實(shí)際水溫在設(shè)定水溫周圍呈很小范圍的
波動(dòng)，從而使實(shí)際水溫值接近設(shè)定水溫值
*****************************************************/
void conversion()//定時(shí)器2初值處理函數(shù)
{
uint temp2;
temp2=65536-PWMH*10;
HighH=temp2/256;
HighL=temp2%256;
}
void senddate(float y)
{
// uint i;
if(flag==1)
{
ES=0;
flag=0;
c=0;
TI=1;
printf("The measured temp:%f",y);
// SBUF=1;
while(!TI);
TI=0;
ES=1;
}
}
void init()//初始化函數(shù)
{
uint i,j;
TMOD=0x21;
TH1=0xfd;
TL1=0xfd;
TH0=(65536-50000)/256;
TL0=(65536-50000)%256;
PWMH=0;
conversion();
TH2=(65536-50000)/256;
TL2=(65536-50000)%256;
rd=1;
lcden=0;
write_com(0x30);
write_com(0x0c);
write_com(0x01);
write_com(0x90);
while(table5[i]!='\0')//系統(tǒng)初始化
{
write_date(table5[i]);
i++;
delay(20);
}
for(j=0;j<=1;j++)//6個(gè)點(diǎn)的三次循環(huán)
{
write_com(0x88+4);
for(i=0;i<=5;i++)
{
write_date(0x2e);
delay(200);
}
delay(100);
write_com(0x88+4);
for(i=0;i<=5;i++)
{
write_date(0x20);
}
delay(100);
}
i=0;
write_com(0x80);//顯示水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)題
while(table7[i]!='\0')
{
write_date(table7[i]);
i++;
}
i=0;
write_com(0x90);//顯示設(shè)定溫度
while(table[i]!='\0')
{
write_date(table[i]);
i++;
}
i=0;
write_com(0x88);//顯示實(shí)測(cè)溫度
while(table1[i]!='\0')
{
write_date(table1[i]);
i++;
}
// tempwritebyte(0x4e);//設(shè)定DS18B20的分辨率為11位
// tempwritebyte(0x5f);
PWM=0;
e1=0;
e2=0;
e3=0;
duk=0;
uk=0;
KP=20;//PID控制算法參數(shù)
KI=0.061;
KD=30;
REN=1;//串口通信設(shè)置
SM0=0;
SM1=1;
ET0=1;
ET2=1;
TR0=1;
TR1=1;
TR2=1;//啟動(dòng)定時(shí)器2
EA=1;
ES=1;
}
void main()
{
init();
while(1)
{
keyscan();//調(diào)用鍵盤掃描函數(shù)
tempchange();//啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換
t=get_temp();//提取實(shí)測(cè)溫度
display(t,set_temp);//顯示設(shè)定溫度和實(shí)測(cè)溫度
senddate(t);//向上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)函數(shù)
if((flag1==1))
{
if(timecount>=375)
{
timecount=0;
e1=set_temp-t;
duk=(KP*(e1-e2)+KI*e1+KD*(e1-2*e2+e3));//PID控制算法式
uk=uk+duk;
if(e1>=75)
{
z=4;
}
else if(e1>=50)
{
z=3;
……………………
…………限于本文篇幅余下代碼請(qǐng)從51黑下載附件…………

復(fù)制代碼

所有資料51hei提供下載:

基于51單片機(jī)的水溫控制系統(tǒng).rar (18.56 MB, 下載次數(shù): 916)

ID:455865 · 發(fā)表于 2018-12-27 10:38

我這份程序在原基礎(chǔ)上做了點(diǎn)修改，添加多了一點(diǎn)注釋，但思路基本一致

ID:345098 · 發(fā)表于 2019-3-20 18:02

謝謝分享

ID:386691 · 發(fā)表于 2019-4-26 13:13

謝謝分享！！

ID:487891 · 發(fā)表于 2019-4-27 15:17

學(xué)習(xí)了

ID:375715 · 發(fā)表于 2019-4-27 19:33

謝謝分享

ID:276416 · 發(fā)表于 2019-5-10 11:33

怎么感覺(jué)PWM輸出沒(méi)有變化

ID:387410 · 發(fā)表于 2019-5-13 20:47

嗯嗯，謝謝樓主分享，頂起

ID:284093 · 發(fā)表于 2019-8-23 11:42

謝謝樓主分享

ID:630180 · 發(fā)表于 2019-10-25 18:03

謝謝樓主分享，頂起

ID:545065 · 發(fā)表于 2019-11-27 21:23

我問(wèn)一下這個(gè)電路圖在哪啊

ID:603295 · 發(fā)表于 2019-12-6 23:53

頂一個(gè)，謝謝樓主

ID:556032 · 發(fā)表于 2020-4-14 23:34

感謝，研究中

ID:739691 · 發(fā)表于 2020-4-27 22:39

哇.....想自學(xué)單片機(jī)，但好難啊.....感覺(jué)就這個(gè)程序我至少要研究一個(gè)星期。

ID:413383 · 發(fā)表于 2020-4-28 00:19

謝謝樓主分享，頂起

ID:423031 · 發(fā)表于 2020-5-8 16:14

謝謝分享~~~~~~~~~·

ID:748312 · 發(fā)表于 2020-5-10 16:50

很棒的資料，下載學(xué)習(xí)，謝謝提供

ID:748653 · 發(fā)表于 2020-5-10 22:06

除以800是為什么啊

ID:302666 · 發(fā)表于 2020-5-10 23:16

厲害啊，我的鍋

ID:187802 · 發(fā)表于 2020-5-12 12:16

很棒的資料，下載學(xué)習(xí)，謝謝提供

ID:754600 · 發(fā)表于 2020-5-30 22:01

沒(méi)有仿真請(qǐng)別下載

ID:873326 · 發(fā)表于 2021-4-18 22:55

有仿真原件嗎

ID:202793 · 發(fā)表于 2021-12-10 20:15

學(xué)習(xí)了真的高手很多

ID:462629 · 發(fā)表于 2021-12-28 10:23

高手太厲害了，這個(gè)能實(shí)用嗎

ID:1073609 · 發(fā)表于 2023-4-23 17:58

有模糊pid控制水溫的嗎

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51單片機(jī)+PID算法水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)源碼與資料下載

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