本系統(tǒng)設(shè)計采用基于PID算法的單片機(jī)控制來實現(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，實現(xiàn)用PID算法來控制PWM波的產(chǎn)生，繼而控制電爐的加熱來實現(xiàn)溫度控制。通過編程對PID各參數(shù)的調(diào)整，來達(dá)到提高加溫速度，減小超調(diào)的目的。

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)境溫度降低時自動調(diào)節(jié)，以保證設(shè)定的溫度基本不變。

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。

（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，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并通過單片機(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，控制簡單的優(yōu)點，使系統(tǒng)能簡單的實現(xiàn)溫度的控制及顯示，并且通過軟件編程能實現(xiàn)各種控制算法使系統(tǒng)還具有控制精度高的特點。

    比較上述兩種方案，方案2明顯改善了方案1的不足，具有控制簡單、控制溫度精度高的特點，因此本設(shè)計電路采用方案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℃的測量范圍，但熱敏電阻精度、重復(fù)性和可靠性都比較差，對于檢測精度小于1℃的溫度信號是不適用的。

    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。它的測量溫度范圍為-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)的溫度報警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器，可以直接實現(xiàn)溫度的測量和轉(zhuǎn)換，無需再另接外部電路。

    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。其測量范圍在-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%時誤差只有±0.01℃，此外，AD590是溫度—電流傳感器，對于提高系統(tǒng)抗干擾能力有很大幫助。

     從系統(tǒng)電路設(shè)計的復(fù)雜度，性價比等方面考慮，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控制器，實現(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)計和制作比較繁瑣。

   方案2：采用8031芯片，其內(nèi)部沒有程序存儲器，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單元的程序存儲器，不需要外部拓展程序存儲器，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單元的程序存儲器，不需要外部擴(kuò)展程序存儲器，而且其I/O口達(dá)32個，完全滿足本次設(shè)計需要。

   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。水溫過高時，一般只能關(guān)掉電爐，讓其自然冷卻。為求更好的控制效果，也可以裝置一個小風(fēng)扇，電爐加熱時風(fēng)扇關(guān)閉，水溫超高時關(guān)閉電爐開啟風(fēng)扇加速散熱。

  方案2：可以采用可控硅控制加熱器的工作。通過單片機(jī)產(chǎn)生PWM信號來控制可控硅的導(dǎo)通和關(guān)斷，控制加熱器的加熱時間，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。因為加熱的功率較大，故電源采用市電220伏。                                                

設(shè)計電路圖如圖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

  本設(shè)計總體包括四個部分：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。

   系統(tǒng)的溫度采樣轉(zhuǎn)換由DS18B20集成芯片來實現(xiàn)。電路圖如右

  DS18B20性能描述

    測量范圍在-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，且線路簡單，容易實現(xiàn)。

其基本的通信過程如下：

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)釋放總線時會產(chǎn)生一個由低電平變?yōu)楦唠娖降纳仙�沿�?

單總線器件檢測到該上升沿后，延時15~60us；  

單總線器件通過拉低總線60~240us來產(chǎn)生應(yīng)答脈沖；

主機(jī)接收到從機(jī)的應(yīng)答信號后，說明有單總線器件在線，然后主機(jī)就可以開始對從機(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，讀取測溫數(shù)據(jù)，電路非常簡單。使用它，主要工作量集中在了單片機(jī)編程上。

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、過零檢測電路和一個小功率雙向可控硅。當(dāng)單片機(jī)PWM輸出為1，MOC3041中的發(fā)光二極管發(fā)光，用于過零檢測電路的同步作用，內(nèi)部的雙向可控硅在過零后馬上導(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，反之當(dāng)單片機(jī)PWM輸出為0，雙向可控硅截止，負(fù)載中沒有電流通過。光電耦合的耐壓值為400v，它的輸出級由過零觸發(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。控制部分電路圖如下

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存儲器和256字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器。故系統(tǒng)不必外拓存儲器，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)僅采用五個按鍵來進(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，通過軟件編程，可以實現(xiàn)所需要的顯示。此外，液晶模塊的使用也比較簡單，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。

系統(tǒng)的硬件設(shè)計盡量簡單，故工作任務(wù)主要在程序的設(shè)計上。

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2018-7-20 18:39 上傳

PID算法控制PWM輸出：
程圖如下

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

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2018-7-20 18:40 上傳

PID控制器采用單片機(jī)軟件實現(xiàn)。輸出PWM控制信號，定時器采用T0,T1的嵌套，T0定時是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)特性和實際經(jīng)驗，為了實現(xiàn)PID參數(shù)的實時整定，各溫度區(qū)間由實驗測取最佳的Kp，Ki，Kd值。

1、動態(tài)溫控測量         

測量方式：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)時間、超調(diào)溫度、穩(wěn)態(tài)溫度波動幅度等。

測量條件：環(huán)境溫度18℃，加熱器功率1000W。

                 測量結(jié)果數(shù)據(jù)

2、結(jié)果分析

由以上測量結(jié)果可見，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，水對流傳熱也會造成測溫的延遲，這些都會直接影響系統(tǒng)的控制性能�？刂扑惴ǚ矫�，需反復(fù)實驗比較，在上升時間和超調(diào)量之間做權(quán)衡，選出綜合效果最好的PID系數(shù)。

因為是直接接入220V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。于是之后我們在電路中加上了散熱片。

溫度傳感器DS18B20不能直接浸在水中測溫度，故我們將其固定在一導(dǎo)熱性相對好的金屬筒內(nèi)，再沒入水中測量。

功率電路的輸出端原本應(yīng)該加上一個電容來矯正零相位，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，沒有辦法實現(xiàn)溫度的控制，檢查發(fā)現(xiàn)是電容的問題。當(dāng)加上電容時，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�加熱器這才受控。

     本系統(tǒng)設(shè)計是以AT89S51單片機(jī)為核心，采用軟件編程，運(yùn)用PID算法來控制PWM波的產(chǎn)生，繼而控制加熱器的加熱時間來實現(xiàn)溫度的控制。在軟硬件的調(diào)試過程中，出現(xiàn)了不少問題，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，通過電路檢查，程序修改等工作，問題基本上都得到了解決。在這一次設(shè)計過程中，我們了解了很多專業(yè)知識，動手能力也得到了提高。然而，系統(tǒng)還存在著一些問題，如水溫達(dá)到穩(wěn)定的時間。

單片機(jī)源程序如下:

1. /***************************************************************
   
2.         項目名稱：水溫控制系統(tǒng)設(shè)計；
   
3.         功    能：通過STC89C52單片機(jī)控制可控硅驅(qū)動加過零檢測電路作為
   
4.                           功率控制電路來控制加熱過程,通過鍵盤掃描來設(shè)定水溫，
   
5.                           DS18B20實時測量水的溫度，將實際水溫與設(shè)定水溫比較
   
6.                           通過PID控制算法調(diào)節(jié)，是實際水溫與設(shè)定水溫接近。從而
   
7.                           達(dá)到控制水溫的目的。
   
8.         作    者：0903 藺一鋒
   
9.         日    期：2010年11月3日
   
10. ***************************************************************/
    
11. #include<reg52.h>
    
12. #include<stdio.h>
    
13. #define uchar unsigned char
    
14. #define uint unsigned int
    
15. sbit s1=P2^0;
    
16. sbit s2=P2^1;
    
17. sbit s3=P2^2;
    
18. sbit s4=P2^3;
    
19. sbit s5=P2^4;
    
20. sbit ds=P2^5;
    
21. sbit beep=P2^6;
    
22. sbit rd=P1^0;
    
23. sbit rs=P1^1;
    
24. sbit wr=P1^2;
    
25. sbit lcden=P1^3;
    
26. sbit PWM=P1^6;
    
27. sbit led1=P1^4;
    
28. sbit led2=P1^5;
    
29. uchar set_temp,keytemp;
    
30. uint temp;
    
31. uchar c;
    
32. bit flag,flag1,flag2;
    
33. float f_temp,t;
    
34. int timecount,z;
    
35. float KP,KI,KD;
    
36. float e1,e2,e3;
    
37. float uk,duk;
    
38. uchar HighL,HighH,PWMH;
    
39. float k;
    
40. uchar code table[]={"設(shè)定溫度："};
    
41. uchar code table1[]={"實測溫度："};
    
42. uchar code table2[]={"加熱"};
    
43. uchar code table3[]={"保溫"};
    
44. uchar code table4[]={"作者：0903鋒仔@"};
    
45. uchar code table5[]={"系統(tǒng)初始化"};
    
46. uchar code table6[]={"measured Temperature"};
    
47. uchar code table7[]={"水溫控制系統(tǒng)設(shè)計"};
    
48. uchar code table8[]={"    "};
    
49. void delay(uint z)//延時函數(shù)，延時5ms
    
50. {
    
51.         uint x,y;
    
52.         for(x=z;x>0;x--)
    
53.                 for(y=110;y>0;y--);
    
54. }
    
55. /***************************************
    
56.                 鍵盤掃描函數(shù)
    
57. 通過S5,S4,S3,S2,S1鍵來分別實現(xiàn)溫度設(shè)定值的
    
58. 粗加，粗減，精加，精減，和確定功能。
    
59. ***************************************/
    
60. void keyscan()
    
61. {
    
62.         if(set_temp>=100)//將設(shè)定溫度限定在0-100度之間
    
63.                 set_temp=100;
    
64.         if(set_temp<=0)
    
65.                 set_temp=0;
    
66.         if(s5==0)//此鍵按下設(shè)定溫度加5
    
67.         {
    
68.                 delay(10);
    
69.                 if(s5==0)
    
70.                 {
    
71.                         flag1=0;
    
72.                         set_temp+=5;
    
73.                         if(set_temp>=100)
    
74.                         {
    
75.                                 set_temp=100;
    
76.                                 beep=0;
    
77.                                 delay(1000);
    
78.                                 beep=1;
    
79.                         }
    
80.                 }while(s5==0);
    
81.         }
    
82.         if(s4==0)//此鍵按下設(shè)定溫度減5
    
83.         {
    
84.                 delay(10);
    
85.                 if(s4==0)
    
86.                 {
    
87.                         flag1=0;
    
88.                         set_temp-=5;
    
89.                         if(set_temp<=0)
    
90.                         {
    
91.                                 set_temp=0;
    
92.                                 beep=0;
    
93.                                 delay(1000);
    
94.                                 beep=1;
    
95.                         }
    
96.                 }while(s4==0);
    
97.         }
    
98.         if(s3==0)//此鍵按下設(shè)定溫度加1
    
99.         {
    
100.                 delay(10);
     
101.                 if(s3==0)
     
102.                 {
     
103.                         flag1=0;
     
104.                         set_temp++;
     
105.                         if(set_temp==100)
     
106.                         {
     
107.                                 set_temp=100;
     
108.                                 beep=0;
     
109.                                 delay(1000);
     
110.                                 beep=1;
     
111.                         }
     
112.                 }while(s3==0);
     
113.         }
     
114.         if(s2==0)//此鍵按下設(shè)定溫度減1
     
115.         {
     
116.                 delay(10);
     
117.                 if(s2==0)
     
118.                 {
     
119.                         flag1=0;
     
120.                         set_temp--;
     
121.                         if(set_temp==0)
     
122.                         {
     
123.                                 set_temp=0;
     
124.                                 beep=0;
     
125.                                 delay(1000);
     
126.                                 beep=1;
     
127.                         }
     
128.                 }while(s2==0);
     
129.         }
     
130.         if(s1==0)//確定加熱狀態(tài)（加熱與不加熱）
     
131.         {
     
132.                 delay(10);
     
133.                 if(s1==0)
     
134.                 {
     
135.                         flag1=1;
     
136.                 }
     
137.                 while(s1==0);
     
138.         }
     
139. }        
     
140. /******************************************
     
141.            DS18B20溫度采集模塊程序設(shè)計
     
142. 通過DS18B20實時采集水溫，反映給單片機(jī)系統(tǒng)
     
143. ******************************************/
     
144. void dsreset()//DS18B20復(fù)位函數(shù)
     
145. {
     
146.         uint i;
     
147.         ds=0;
     
148.         i=103;
     
149.         while(i>0)i--;
     
150.         ds=1;
     
151.         i=4;
     
152.         while(i>0)i--;
     
153. }
     
154. bit tempreadbit()//從DS18B20 RAM讀一位數(shù)據(jù)
     
155. {
     
156.         uint i;
     
157.         bit dat;
     
158.         ds=0;i++;
     
159.         ds=1;i++;i++;
     
160.         dat=ds;
     
161.         i=8;while(i>0)i--;
     
162.         return(dat);
     
163. }
     
164. uchar tempread()//從DS18B20 RAM讀一字節(jié)數(shù)據(jù)
     
165. {
     
166.         uchar i,j,dat;
     
167.         dat=0;
     
168.         for(i=1;i<=8;i++)
     
169.         {
     
170.                 j=tempreadbit();
     
171.                 dat=(j<<7)|(dat>>1);
     
172.         }
     
173.         return(dat);
     
174. }        
     
175. void tempwritebyte(uchar dat)//向DS18B20寫以字節(jié)的數(shù)據(jù)
     
176. {
     
177.         uint i,j;
     
178.         bit testb;
     
179.         for(j=1;j<=8;j++)
     
180.         {
     
181.                 testb=dat&0x01;
     
182.                 dat=dat>>1;
     
183.                 if(testb)//寫1
     
184.                 {
     
185.                         ds=0;
     
186.                         i++;i++;
     
187.                         ds=1;
     
188.                         i=8;while(i>0)i--;
     
189.                 }
     
190.                 else//寫0
     
191.                 {
     
192.                         ds=0;
     
193.                         i=8;while(i>0)i--;
     
194.                         ds=1;
     
195.                         i++;i++;
     
196.                 }
     
197.         }
     
198. }
     
199. /*void readrom()
     
200. {
     
201.         dsreset();
     
202.         delay(1);
     
203.         tempwritebyte(0x33);
     
204.         tempwritebyte(0xbe);
     
205.         readrom=tempread();
     
206. }
     
207. void matchrom()
     
208. {
     
209.         dsreset();
     
210.         delay(1);
     
211.         tempwritebyte(0x55);
     
212. }*/
     
213. void tempchange()//啟動溫度轉(zhuǎn)換
     
214. {
     
215.         dsreset();
     
216.         delay(1);
     
217.         tempwritebyte(0xcc);
     
218.         tempwritebyte(0x44);
     
219. }
     
220. float get_temp()//溫度值讀取與處理函數(shù)
     
221. {
     
222.         uchar a,b;
     
223.         dsreset();
     
224.         delay(1);
     
225.         tempwritebyte(0xcc);
     
226.         tempwritebyte(0xbe);
     
227.         a=tempread();
     
228.         b=tempread();
     
229.         temp=b;
     
230.         temp<<=8;
     
231.         temp=temp|a;
     
232.         f_temp=(float)(temp*0.0625);
     
233.         f_temp=f_temp*10;
     
234.         return(f_temp);
     
235. }
     
236. /**********************************************
     
237.                  12864顯示模塊
     
238.    顯示實際溫度制和設(shè)定溫度值
     
239. **********************************************/
     
240. void write_com(uchar com)//向12864寫指令
     
241. {
     
242.         rs=0;
     
243.         wr=0;
     
244.         delay(1);
     
245.         P0=com;
     
246.         lcden=1;
     
247.         delay(1);
     
248.         lcden=0;
     
249.         delay(1);
     
250. }
     
251. void write_date(uchar date)//向12864寫數(shù)據(jù)
     
252. {
     
253.         rs=1;
     
254.         wr=0;
     
255.         delay(1);
     
256.         P0=date;
     
257.         lcden=1;
     
258.         delay(1);
     
259.         lcden=0;
     
260.         delay(1);
     
261. }
     
262. void display(float m,uchar n)//顯示設(shè)定溫度、實測溫度、加熱狀態(tài)
     
263. {
     
264.         uint i,j;
     
265.         float b;
     
266.         float p;
     
267.         uchar a1,a2,a3;
     
268.         uchar b1,b2,b3,b4;
     
269.         if(n<100)
     
270.         {
     
271.                 a1=0;
     
272.                 a2=n/10;
     
273.                 a3=n%10;
     
274.         }
     
275.         else
     
276.         {
     
277.                 a1=1;
     
278.                 a2=0;
     
279.                 a3=0;
     
280.         }
     
281.         p=m;
     
282.         j=(uint)(p*10);
     
283.         b1=(uchar)(j/1000);
     
284.         b2=(uchar)(j%1000/100);
     
285.         b3=(uchar)(j%100/10);
     
286.         b4=(uchar)(j%10);
     
287.         write_com(0x90+5);//顯示設(shè)定溫度
     
288.         write_date(0x30+a1);
     
289.         write_date(0x30+a2);
     
290.         write_date(0x30+a3);
     
291.         write_com(0x88+5);//顯示實測溫度
     
292.         write_date(0x30+b1);
     
293.         write_date(0x30+b2);
     
294.         write_date(0x2e);
     
295.         write_date(0x30+b3);
     
296.         write_date(0x30+b4);
     
297.         b=((float)(b1*100+b2*10+b3))/10.0;
     
298.         i=0;
     
299.         if((b+0.2)<n)
     
300.         {
     
301.                 led1=0;
     
302.                 write_com(0x98+1);
     
303.                 while(table2[i]!='\0')
     
304.                 {
     
305.                         write_date(table2[i]);
     
306.                         i++;
     
307.                 }
     
308.                 flag2=1;
     
309.         }
     
310.         else
     
311.         {
     
312.                 led1=1;
     
313.                 i=0;
     
314.                 write_com(0x98+1);
     
315.                 while(table8[i]!='\0')
     
316.                 {
     
317.                         write_date(table8[i]);
     
318.                         i++;
     
319.                 }
     
320.                 i=0;
     
321.                 if((b=n)||((b>n)&&((b-0.2)<=n))||((b<n)&&((b+0.2)>=n)))
     
322.                 {
     
323.                         led2=0;
     
324.                         write_com(0x98+4);
     
325.                         while(table3[i]!='\0')
     
326.                         {
     
327.                                 write_date(table3[i]);
     
328.                                 i++;
     
329.                         }
     
330.                 }
     
331.         }
     
332.         if(flag2==1)
     
333.         {
     
334.                 flag2=0;
     
335.                 led2=1;
     
336.                 i=0;
     
337.                 write_com(0x98+4);
     
338.                 while(table8[i]!='\0')
     
339.                 {
     
340.                         write_date(table8[i]);
     
341.                         i++;
     
342.                 }
     
343.         }
     
344. }
     
345. /*****************************************************
     
346.                         PID控制算法程序設(shè)計
     
347. 通過PID控制算法可以使實際水溫在設(shè)定水溫周圍呈很小范圍的
     
348. 波動，從而使實際水溫值接近設(shè)定水溫值
     
349. *****************************************************/
     
350. void conversion()//定時器2初值處理函數(shù)
     
351. {
     
352.         uint temp2;
     
353.         temp2=65536-PWMH*10;
     
354.         HighH=temp2/256;
     
355.         HighL=temp2%256;
     
356. }
     
357. void senddate(float y)
     
358. {
     
359. //        uint i;
     
360.         if(flag==1)
     
361.         {
     
362.                 ES=0;
     
363.                 flag=0;
     
364.                 c=0;
     
365.                 TI=1;
     
366.                 printf("The measured temp:%f",y);
     
367. //                SBUF=1;
     
368.                 while(!TI);
     
369.                 TI=0;
     
370.                 ES=1;
     
371.         }        
     
372. }
     
373. void init()//初始化函數(shù)
     
374. {
     
375.         uint i,j;
     
376.         TMOD=0x21;
     
377.         TH1=0xfd;
     
378.         TL1=0xfd;
     
379.         TH0=(65536-50000)/256;
     
380.         TL0=(65536-50000)%256;
     
381.         PWMH=0;
     
382.         conversion();
     
383.         TH2=(65536-50000)/256;
     
384.         TL2=(65536-50000)%256;
     
385.         rd=1;
     
386.         lcden=0;
     
387.         write_com(0x30);
     
388.         write_com(0x0c);
     
389.         write_com(0x01);
     
390.         write_com(0x90);
     
391.         while(table5[i]!='\0')//系統(tǒng)初始化
     
392.         {
     
393.                 write_date(table5[i]);
     
394.                 i++;
     
395.                 delay(20);
     
396.         }
     
397.         for(j=0;j<=1;j++)//6個點的三次循環(huán)
     
398.         {
     
399.                 write_com(0x88+4);
     
400.                 for(i=0;i<=5;i++)
     
401.                 {
     
402.                         write_date(0x2e);
     
403.                         delay(200);
     
404.                 }
     
405.                 delay(100);
     
406.                 write_com(0x88+4);
     
407.                 for(i=0;i<=5;i++)
     
408.                 {
     
409.                         write_date(0x20);
     
410.                 }
     
411.                 delay(100);
     
412.         }
     
413.         i=0;
     
414.         write_com(0x80);//顯示 水溫控制系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)題
     
415.         while(table7[i]!='\0')
     
416.         {
     
417.                 write_date(table7[i]);
     
418.                 i++;
     
419.         }
     
420.         i=0;
     
421.         write_com(0x90);//顯示 設(shè)定溫度
     
422.         while(table[i]!='\0')
     
423.         {
     
424.                 write_date(table[i]);
     
425.                 i++;
     
426.         }
     
427.         i=0;
     
428.         write_com(0x88);//顯示 實測溫度
     
429.         while(table1[i]!='\0')
     
430.         {
     
431.                 write_date(table1[i]);
     
432.                 i++;
     
433.         }
     
434. //        tempwritebyte(0x4e);//設(shè)定DS18B20的分辨率為11位
     
435. //        tempwritebyte(0x5f);
     
436.         PWM=0;
     
437.         e1=0;
     
438.         e2=0;
     
439.         e3=0;
     
440.         duk=0;
     
441.         uk=0;
     
442.         KP=20;//PID控制算法參數(shù)
     
443.         KI=0.061;
     
444.         KD=30;
     
445.         REN=1;//串口通信設(shè)置
     
446.         SM0=0;
     
447.         SM1=1;
     
448.         ET0=1;
     
449.         ET2=1;
     
450.         TR0=1;
     
451.         TR1=1;
     
452.         TR2=1;//啟動定時器2
     
453.         EA=1;
     
454.         ES=1;
     
455. }        
     
456. void main()
     
457. {
     
458.         init();
     
459.         while(1)
     
460.         {
     
461.                 keyscan();//調(diào)用鍵盤掃描函數(shù)
     
462.                 tempchange();//啟動溫度轉(zhuǎn)換
     
463.                 t=get_temp();//提取實測溫度
     
464.                 display(t,set_temp);//顯示設(shè)定溫度和實測溫度
     
465.                 senddate(t);//向上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)函數(shù)
     
466.                 if((flag1==1))
     
467.                 {
     
468.                     if(timecount>=375)
     
469.                         {
     
470.                                 timecount=0;
     
471.                                 e1=set_temp-t;
     
472.                                 duk=(KP*(e1-e2)+KI*e1+KD*(e1-2*e2+e3));//PID控制算法式
     
473.                             uk=uk+duk;
     
474.                                 if(e1>=75)
     
475.                                 {
     
476.                                         z=4;
     
477.                                 }
     
478.                                 else if(e1>=50)
     
479.                                 {
     
480.                                         z=3;
     
481. ……………………
     
482. 
     
483. …………限于本文篇幅 余下代碼請從51黑下載附件…………
     

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