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本程序只供學(xué)習(xí)使用,未經(jīng)作者許可,不得用于其它任何用途
程序結(jié)構(gòu)參考 安徽師范大學(xué) Lyzhangxiang的EasyHW OS結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
Main.C file
作者:bg8wj
建立日期: 2011.12.23
版本:V1.0
Copyright(C) bg8wj
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#include "ioconfig.h"
#include "includes.h"
#include "datacomm.h"
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PID函數(shù)
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void PIDInit (struct PID *pp)
{
memset ( pp,0,sizeof(struct PID));
}
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增量控制PID函數(shù)體
51單片機(jī)最不擅長(zhǎng)浮點(diǎn)數(shù)計(jì)算,轉(zhuǎn)換成int型計(jì)算
*************************************************/
unsigned int PIDCalc( struct PID *pp, unsigned int NextPoint )
{
unsigned int dError,Error,pError;
//增量法計(jì)算公式:
//Pdt=Kp*[E(t)-E(t-1)]+Ki*E(t)+Kd*[E(t)-2*E(t-1)+E(t-2)]
Error = set_temper - NextPoint; // 偏差E(t)
pError=Error-pp->LastError; //E(t)-E(t-1)
dError=Error-2*pp->LastError+pp->PrevError; //E(t)-2*E(t-1)+E(t-2)
pp->PrevError = pp->LastError;
pp->LastError = Error;
return (
pp->Proportion * pError //比例
+ pp->Integral *Error //積分項(xiàng)
+ pp->Derivative * dError // 微分項(xiàng)
);
}
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PID函數(shù)初始化
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void PIDBEGIN()
{
PIDInit(&spid); // Initialize Structure
spid.Proportion = 10; // Set PID Coefficients
spid.Integral = 5;
spid.Derivative =4;
}
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實(shí)時(shí)溫度讀取函數(shù)
從DS18b20中讀取實(shí)時(shí)溫度
返回值放大10倍便于PID計(jì)算
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int ReadTemperature(void)
{
unsigned char TPL=0;
unsigned char TPH=0;
unsigned int temperture=0;
//EA = 0;
Init_DS18B20();
WriteOneChar(0xCC); //跳過(guò)讀序號(hào)列號(hào)的操作
WriteOneChar(0xBE); //讀取溫度寄存器等(共可讀9個(gè)寄存器) 前兩個(gè)就是溫度
TPL=ReadOneChar(); //讀溫度低字節(jié)
TPH=ReadOneChar(); //讀溫度高字節(jié)
//啟動(dòng)下一次溫度轉(zhuǎn)換
Init_DS18B20();
WriteOneChar(0xCC); // 跳過(guò)讀序號(hào)列號(hào)的操作
WriteOneChar(0x44); // 啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換
//temperture=(TPH*256+TPL)*0.0625 //真實(shí)溫度值 范圍(+125,-55)
if(TPH&0xfc)
{
tp_flag=1; //負(fù)溫度標(biāo)記
temperture=((TPH<<8)|TPL);
temperture=((~temperture)+1);
temperture*=0.625+0.5;
}
else
{
tp_flag=0;
//temperture=((TPH<<8)|TPL)*0.0625 //溫度輸出值范圍(125.00,-55.00)
temperture=((TPH<<8)|TPL)*0.625+0.5;//溫度值放大10倍 范圍(+1250.00,-550.00)
} // +0.5四舍五入 精度只到小數(shù)后一位
return(temperture);
}
/************************************************
lcd1602顯示函數(shù)
*************************************************/
void xianshi(void)
{
LCD_Write_String(0,0,"NOW TMP:");
LCD_Write_String(0,1,"SET TMP:");
}
/************************************************
lcd1602顯示實(shí)時(shí)溫度
*************************************************/
void view(unsigned int tmp)
{
LCD_Write_Char(15,0,'C');
LCD_Write_Char(14,0,0xdf);//攝氏溫度符號(hào)
LCD_Write_Char(13,0,zhi[tmp%10]);//小數(shù)點(diǎn)后第1位
LCD_Write_Char(12,0,'.');
LCD_Write_Char(11,0,zhi[tmp%100/10]);// 個(gè)位
LCD_Write_Char(10,0,zhi[tmp/100]); //十位
if(0==tmp/1000)LCD_Write_Char(9,0,' ');//百位 如果為零顯示空格
else
LCD_Write_Char(9,0,zhi[tmp/1000]);
if(1==tp_flag)LCD_Write_Char(8,0,'-');//正負(fù)溫度符號(hào)顯示 負(fù)溫度顯示- 0上顯示空格
else
LCD_Write_Char(8,0,' ');
}
/***********************************************************
PID溫度控制做動(dòng)函數(shù)
***********************************************************/
void compare_temper() //PID溫度控制輸出函數(shù)
{
unsigned char i;
if(set_temper>temper)
{
if(set_temper-temper>50)//如果控制目標(biāo)溫度溫與實(shí)時(shí)溫度差大于5度,(放大10倍)是50
{
PWM0_set(10); //PWM 輸出高電平占空比最大。即全速加溫
PWM1_set(10);
}
else
{
for(i=0;i<10;i++) //5度范圍內(nèi)PID增量控制,10次周期 即PID積分式中T=10
{
rin=ReadTemperature();//PID輸入實(shí)時(shí)溫度采樣值
rout = PIDCalc ( &spid,rin ); // PID增量輸出
}//PID增量輸出范圍(0-255)配合pwm取值范圍
send_string_com("pid out:"); //串口輸出監(jiān)視數(shù)據(jù)
send_char_com(rin); //實(shí)時(shí)溫度值
send_char_com(rout);//PID增量輸出值
send_char_com(0x0d);//輸出回車(chē),換行間隔控制字符
send_char_com(0x0a);//
if(rout>=240)rout=240; //保障PWM輸入值10-240 防止pwm出現(xiàn)失調(diào)。stc單片機(jī)特性。
if(rout<=20)rout=20;
PWM0_set(255-rout);
PWM1_set(255-rout);
}
}
else if(set_temper<=temper) //目標(biāo)溫度小于實(shí)時(shí)溫度pwm輸出低電平最高占空比,關(guān)閉加熱。
{
PWM0_set(250);
PWM1_set(250);
}
}
/************************************************
系統(tǒng)初始化函數(shù)
*************************************************/
void Sys_Init()
{
PWM_init();
PIDBEGIN();
LCD_Init();
Init_DS18B20();
LCD_Clear();
InitUart1();
}
/*************************************************
主函數(shù)
**************************************************/
void main(void)
{
Sys_Init(); //系統(tǒng)初始化
xianshi(); //顯示字符
PWM0_set(250); //初始化PWM兩路輸出最高低電平占空比,不要加熱
PWM1_set(250);
delay500ms(); //延時(shí)稍等芯片初始化
while(1)
{
EA=0;
k=KeyPro(); //鍵盤(pán)掃描
if(k!=0xff)
{
if(k==15){i=0;shu[0]=0;shu[1]=0;shu[2]=0;shu[3]=0;}
else{shu[i]=k;i++;if(i>3)i=0;}//鍵值15對(duì)應(yīng)清除設(shè)定溫度顯示及數(shù)組為0
}
if(k==14)//鍵值14鍵 置入設(shè)定溫度并確定 輸入格式xxx+確定鍵 第一位是百度 為0需要輸入0
{
EA=1;
set_temper=1000*(shu[0])+100*shu[1]+10*shu[2];
compare_temper(); //啟動(dòng)PID溫度控制作動(dòng)函數(shù)
}
LCD_Write_Char(15,1,'C'); //顯示設(shè)定溫度值百位為0時(shí) 顯示空格 但是輸入必須輸入0
LCD_Write_Char(14,1,0xdf); //溫標(biāo)符號(hào)
LCD_Write_Char(13,1,zhi[0]);
LCD_Write_Char(12,1,'.');
LCD_Write_Char(11,1,zhi[shu[2]]);
LCD_Write_Char(10,1,zhi[shu[1]]);
if(shu[0]==0)LCD_Write_Char(9,1,' ');
else LCD_Write_Char(9,1,zhi[shu[0]]);
if(counter-- == 0) //溫度聯(lián)系讀5次
{
temper=ReadTemperature();
counter =5;
}
view(temper); //溫度顯示;
if(!set_temper==0)compare_temper();//只有設(shè)置目標(biāo)溫度后才啟動(dòng)PID溫控作動(dòng)函數(shù)
}
}
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