PID温控器设计.docx
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PID温控器设计
题目:
PID温控器
专业（班级）：
学号：
姓名：
小组人员：
2010年10月20日星期三静态显示
一、实验思路
要想实现本实验的目的，就要用到相关的器件，器件清单如后面所述。
首先连接硬件图。
单片机控制7段数码管显示数据，就要用到单片机和7段数码管，为了使软件设计简单，再用到74LS373编码器，将二进制数据编码成能让7段数码管显示数据的编码。
然后用到一个74LS138的3/8译码器来充当编码器的选通信号输入源。
单片机周边电路的设计可以参照最小系统设计。
之后就是软件的设计。
本实验说要达到的效果是让7段数码管显示128这3个数据。
软件编程的框图如下：
二、实验步骤
1、打开电脑，打开KEIL和proteus软件，
2、在proteus软件中，新建一个文件，保存在C:
/目录下。
3、选择器件，将所用到的器件都选择上。
4、对照课本P137，将实验电路图连接好。
5、在KEIL软件中新建一个工程文件，命名为LED.UV2。
6、新建一个文件，命名为led.c。
7、在这一个文件中写入对应的程序，并保存。
8、将这三个文件添加到建立的LED.UV2工程中。
9、点击FLASH-CONIGUREFLASHTOOLS,在弹出的对话框中，修改晶振频率12MHZ以及勾选输出建立.HEX文件。
10、编译工程文件，有错，则更改错误的地方，直至无误。
11、将生成的LED.HEX文件添加到刚刚建立的实验电路图中的单片机中。
12、仿真运行实验电路，观察LED显示情况，和所预期的情况想比较，不一样，则更改程序或硬件电路。
知道结果和预期一样
三、试验硬件图
四、试验程序
#include"absacc.h"
unsignedcharcodeLED_CODES[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,
0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,
0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,
0x8e,0xff,0x0c,0x89,0x7f,0xbf
};
voidmain（）
{
XBYTE[0x0000]=LED_CODES[1];
XBYTE[0x0200]=LED_CODES[2];
XBYTE[0x0400]=LED_CODES[8];
while
（1）;
}
五、试验仿真图
2010年10月21日星期四动态显示
一、实验思路
首先连接硬件图。
单片机控制7段数码管显示数据，就要用到单片机和7段数码管，为了使软件设计简单，再用到74LS373编码器，将二进制数据编码成能让7段数码管显示数据的7段编码。
然后用到一个74LS138的3/8译码器来充当编码器的选通信号输入源。
单片机周边电路的设计可以参照最小系统设计。
之后就是软件的设计。
本实验说要达到的效果是让6位LED上循环显示数字0~5。
程序流程图如下：
二、实验步骤
1、打开电脑，打开KEIL和proteus软件，
2、在proteus软件中，新建一个文件，保存在C:
/目录下。
3、选择器件，将所用到的器件都选择上。
4、对照课本P138和P132，将实验电路图连接好。
5、在KEIL软件中新建一个工程文件，命名为DLED.UV2。
6、新建三个文件，分别命名为DISPLAY.H，DISPLAY.C，MIAN.C。
7、在这三个文件中写入对应的程序，并保存。
8、将这三个文件添加到建立的DLED.UV2工程中。
9、点击FLASH-CONIGUREFLASHTOOLS,在弹出的对话框中，修改晶振频率12MHZ以及勾选输出建立.HEX文件。
10、编译工程文件，有错，则更改错误的地方，直至无误。
11、将生成的DLED.HEX文件添加到刚刚建立的实验电路图中的单片机中。
12、仿真运行实验电路，观察LED显示情况，和所预期的情况想比较，不一样，则更改程序或硬件电路。
知道结果和预期一样。
三、实验硬件图
四、实验程序
1、DISPLAY.H程序
#defineBASE0x0000
#definePORT_A（BASE）
#definePORT_B（BASE+1）
#definePORT_C（BASE+2）
#definePORT_CONTROL（BASE+3）
#defineLEDS6
#defineCA0
#defineCC1
voidturn_on（charled,charChNumber,charmode）;
voidLedsOff（）;
voidoneByone（chardatas[]）;
externvoidInit8255（）;
unsignedcharcodeSetect[];
unsignedcharcodeLED_CODES[];
2、DISPLAY.C程序
#include"absacc.h"
#include"reg51.h"
#include"display.h"
unsignedcharcodeSelect[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20};
unsignedcharcodeLED_CODES[]={0xc0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,
0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,
0x88,0x83,0xC6,0xA1,0x86,
0x8E,0xFF,0x0C,0x89,0x7F,0xBF
};
voidInit8255（）
{unsignedchari,j;
for（j=0;j<10;j++）
for（i=0;i<255;i++）;
XBYTE[PORT_CONTROL]=0x90;
LedsOff（）;
}
voidturn_on（charled,charChNumber,charmode）
{
if（mode==CA）
XBYTE[PORT_C]=LED_CODES[ChNumber];
else
XBYTE[PORT_C]=~LED_CODES[ChNumber];
XBYTE[PORT_B]=Select[led];
}
voidLedsOff（）
{
XBYTE[PORT_B]=0x00;
}
3、MIAN.C程序
#include"reg51.h"
#include"display.h"
voidmain（）
{
unsignedintm;
unsignedchari;
Init8255（）;
i=LEDS-1;
while
（1）
{
LedsOff（）;
for（m=50;m!
=0;m--）;
turn_on（i,i,CC）;
for（m=50;m!
=0;m--）;
if（i==0）i=LEDS-1;
elsei--;
}
}
五、实验仿真结果
2010年10月22日星期五键盘设计
一、试验思路
首先连接硬件图，本次实验要求在6位LED上利用矩阵式键盘实现将按键的行、列显示在LED的第1、2位和5、6位上。
本次要求的键盘矩阵，行扫描信号R0~R3来自于51单片机P1口的P1.0~P1.3，列扫描来自于51单片机的P1.4、P1.7。
我们这次实验用到的是行反转法识别按键，也就是说将行、列各接至一个端口，编程使CPU往行线说连端口全部输出低电平，然后从列线所连端口读入列线值。
如果有某一个键被按下，则必有一条列线位低电平，在进行反转，即将读入的列线值从列线所连的端口输出，在从行线所连端口读入行线的值，那么闭合键所对应的行线必位低电平。
在通过程序对所得列线值和行线值的处理，就可以识别出按键所对应的列号和行号。
程序流程图如下：
二、实验步骤
1、打开电脑，打开KEIL和proteus软件，
2、在proteus软件中，新建一个文件，保存在C:
/目录下。
3、打开电脑，打开KEIL和proteus软件，
4、在proteus软件中，新建一个文件，保存在C:
/目录下。
5、选择器件，将所用到的器件都选择上。
6、对照课本P132和P144，将实验电路图连接好。
7、在KEIL软件中新建一个工程文件，命名为BUTTON.UV2。
8、新建四个文件，分别命名为DISPLAY.H，DISPLAY.C，KeyCheck.C,mian.C
9、在这四个文件中写入对应的程序，并保存。
10、将这四个文件添加到建立的BUTTON.UV2工程中。
11、点击FLASH-CONIGUREFLASHTOOLS,在弹出的对话框中，修改晶振频率12MHZ以及勾选输出建立.HEX文件。
12、编译工程文件，有错，则更改错误的地方，直至无误。
13、将生成的button.HEX文件添加到刚刚建立的实验电路图中的单片机中。
14、仿真运行实验电路，观察LED显示情况，和所预期的情况想比较，不一样，则更改程序或硬件电路。
知道结果和预期一样。
三、实验硬件图
四、试验程序
1、DISPLAY.H程序（如前）
2、DISPLAY.C程序（如前）
3、按键检测程序
#include"absacc.h"
#include"display.h"
#include"Reg51.h"
voiddelay（）
{chari;
for（i=1000;i!
=0;i--）;
}
charkeyCheck（char*row,char*col）
{
unsignedchart1,t2,t3,i;
unsignedcharResult=0;
P1=0xf0;t1=P1;
if（t1==0xf0）gotoexit;
for（i=11;i!
=0;i--）
delay（）;
t1=P1;
if（t1==0xf0）gotoexit;
Result=1;
t2=0x80;t1=~t1;
for（i=4;i!
=0;i--）
{t3=t2&t1;
if（t3!
=0）{*col=i-1;break;}
elset2=t2>>1;
}
t1=~t1;
t1=t1|0x0f;
P1=t1;
t1=P1;
t2=0x08;t1=~t1;
for（i=4;i!
=0;i--）
{t3=t2&t1;
if（t3!
=0）{*row=i-1;break;}
elset2=t2>>1;
}
exit:
returnResult;
}
4、mian源程序
#include"display.h"
#include"absacc.h"
#include"Reg51.h"
externcharkeyCheck（char*row,char*col）;
voidmain（）
{charrow,col,r;
charstrIndexs[6]={20,20,20,20,20,20};
unsignedchari,k;
Init8255（）;
while
（1）
{
r=keyCheck（&row,&col）;
if（r==0）
{strIndexs[5]=20;strIndexs[4]=20;
strIndexs[1]=20;strIndexs[0]=20;
}
else
{strIndexs[5]=0;strIndexs[1]=0;
strIndexs[4]=row;strIndexs[0]=col;
}
for（k=6;k!
=0;k--）
{LedsOff（）;
for（i=250;i!
=0;i--）;
turn_on（k-1,strIndexs[k-1],CC）;
for（i=250;i!
=0;i--）;
}
}
}
五、程序仿真图
2010-10-25星期一AD转换（端口查询方式）
一、实验思路
本次实验采用的是端口查询方式，先向51单片机P3.3写入1，然后读入P3口。
检查P3.3是为位0，不为0则重新读入P3在检测，直到P3.3为0，此时表示数据转换过程已结束，读片外地址0x2XXX，P1，/RD为低电平，经74LS02反向为高电平，向ADC0808的OE送读数据的信号，ADC0808将转换结果从Out7~Out0送到数据总线并读入CPU。
实现在LED上显示读取的A/D转换值。
程序流程图如下：
二、实验步骤
1、打开电脑，打开KEIL和proteus软件，
2、在proteus软件中，新建一个文件，保存在C:
/目录下。
3、选择器件，将所用到的器件都选择上。
4、对照课本P189，将实验电路图连接好。
5、在KEIL软件中新建一个工程文件，命名为ADC0808.UV2。
6、新建一个文件，命名为MAIN.c。
7、在这一个文件中写入对应的程序，并保存。
8、将这三个文件添加到建立的ADC0808.UV2工程中。
9、点击FLASH-CONIGUREFLASHTOOLS,在弹出的对话框中，修改晶振频率12MHZ以及勾选输出建立.HEX文件。
10、编译工程文件，有错，则更改错误的地方，直至无误。
11、将生成的ADC0808.HEX文件添加到刚刚建立的实验电路图中的单片机中。
12、仿真运行实验电路，观察LED显示情况，和所预期的情况想比较，不一样，则更改程序或硬件电路。
知道结果和预期一样.
三、实验硬件图
四、实验程序
1、DISPLAY.H程序和DISPLAY.C程序（如前）
2、主程序ADC0808.c
#include
#include
#include
#defineADC_08081
#defineADC0808_DATA_PORT0x2000
#defineADC0808_QUERY_PORT0x4000
#defineADC0808_START_PORT0x2000
unsignedchargetData2（unsignedcharADC_Chip,unsignedcharchannel）
{
unsignedcharflag=0;
unsignedcharvalue=-1;
unsignedxdataale;
switch（ADC_Chip）
{
caseADC_0808:
P3=P3|0x08;
XBYTE[ADC0808_START_PORT]=channel;
P3=P3&0xdf;
P3=P3|0x20;
P3=P3&0xdf;
flag=P3;
while
（1）
{
ale=1;
flag=flag&0x08;
if（flag==0）break;
flag=P3;
}
value=XBYTE[ADC0808_DATA_PORT];
returnvalue;
break;
}
}
voiddispStr（charstrIndexs[],unsignedcharvalue,charchannel）
{
chari,k;
for（i=0;i<3;i++）
{
strIndexs[i]=value%10;
value=value/10;
}
strIndexs[4]=channel;
LedsOff（）;
for（i=250;i!
=0;i--）;
for（k=6;k!
=0;k--）
{
LedsOff（）;
for（i=250;i!
=0;i--）;
turn_On（k-1,strIndexs[k-1],CC）;
for（i=250;i!
=0;i--）;
}
}
voidmain（）
{
unsignedcharvalue;
unsignedintk;
charstrIndexs[6]={20,20,20,20,1,12};
Init8255（）;
while
（1）
{
value=getData2（ADC_0808,1）;
for（k=100;k!
=0;k--）
dispStr（strIndexs,value,1）;
LedsOff（）;
}
}
五、实验仿真图
2010-10-26星期二AD转换（总线查询方式和中断方式）
一、实验思路
本次实验采用的总线查询方式和中断方式。
读片外地址0x4XXX，P2和/RD位低电平，经74LS02反相后打开三态门74LS125，将转换是否完成的标志EOC通过数据总线D7读入CPU，检查D7是否为1，若不为1，则重新读端口0x4XXX在检测，直到D7为1为止，读片外地址0x2XXX，P1，/RD为低电平，经74LS02反向为高电平，向ADC0808的OE送读数据的信号，ADC0808将转换结果从Out7~Out0送到数据总线并读入CPU。
二、实验步骤
1、打开电脑，打开KEIL和proteus软件，
2、在proteus软件中，新建一个文件，保存在C:
/目录下。
3、选择器件，将所用到的器件都选择上。
4、对照课本P189，将实验电路图连接好。
5、在KEIL软件中新建一个工程文件，命名为ADZX.UV2。
6、新建一个文件，命名为MAIN.c。
7、在这一个文件中写入对应的程序，并保存。
8、将这三个文件添加到建立的ADZX.UV2工程中。
9、点击FLASH-CONIGUREFLASHTOOLS,在弹出的对话框中，修改晶振频率12MHZ以及勾选输出建立.HEX文件。
10、编译工程文件，有错，则更改错误的地方，直至无误。
11、将生成的ADZX.HEX文件添加到刚刚建立的实验电路图中的单片机中。
12、仿真运行实验电路，观察LED显示情况，和所预期的情况想比较，不一样，则更改程序或硬件电路。
知道结果和预期一样
三、实验硬件图
1、总线查询方式硬件图
2、中断方式硬件图
四、实验程序
1、总线查询方式程序
A、DISPLAY.H和DISPLAY.C程序同上次实验
B、主程序ADZX.C
#include
#include
#include
#defineADC_08081
#defineADC0808_DATA_PORT0X2000
#defineADC0808_QUERY_PORT0x4000
#defineADC0808_START_PORT0x2000
unsignedchargetData1（unsignedcharADC_Chip,unsignedcharchannel）
{unsignedcharflag=0;
unsignedcharvalue=-1;
unsignedxdataale;
switch（ADC_Chip）
{caseADC_0808:
XBYTE[ADC0808_START_PORT]=channel;
P3=P3|0x08;
P3=P3&0xdf;
P3=P3|0x20;
P3=P3&0xdf;
flag=P3;
while
（1）
{ale=1;
flag=flag&0x08;
if（flag==0）break;
flag=P3;
}
value=XBYTE[ADC0808_DATA_PORT];
returnvalue;
break;
}
}
voiddispStr（charstrIndexs[],unsignedcharvalue,charchannel）
{chari,k;
for（i=0;i<3;i++）
{strIndexs[i]=value%10;
value=value/10;
}
strIndexs[4]=channel;
LedsOff（）;
for（i=250;i!
=0;i--）;
for（k=6;k!
=0;k--）
{LedsOff（）;
for（i=250;i!
=0;i--）;
turn_On（k-1,strIndexs[k-1],CC）;
for（i=250;i!
=0;i--）;
}
}
voidmain（）
{unsignedcharvalue;
unsignedintk;
charstrIndexs[6]={20,20,20,20,1,12};
Init8255（）;
while
（1）
{
value=getData1（ADC_0808,0）;
for（k=100;k!
=0;k--）
dispStr（strIndexs,value,0）;
LedsOff（）;
}
}
2、中断方式程序
A、DISPLAY.H和DISPLAY.C程序同上次实验
B、主程序ADC0808ZD.C
#include
#include
#include
#defineADC_08081
#defineADC0808_DATA_PORT0X2000
#defineADC0808_QUERY_PORT0x4000
#defineADC0808_START_PORT0x2000
unsignedcharvalue;
voiddispStr（charstrIndexs[],unsignedcharvalue,charchannel）
{chari,k;
for（i=0;i<3;i++）
{strIndexs[i]=value%10;
value=value/10;
}
strIndexs[4]=channel;
LedsOff（）;
for（i=250;i!
=0;i--）;
for（k=6;k!
=0;k--）
{LedsOff（）;
for（i=250;i!
=0;i--）;
turn_On（k-1,strIndexs[k-1],CC）;
for（i=250;i!
=0;i--）;
}
}
voidmain（）
{
unsignedxdataale;
Init8255（）;
EX1=1;IT1=1;
EA=1;
XBYTE[ADC0808_START_PORT]=5;
P3=P3&0xdf;
P3=P3|0x20;
P3=P3&0xdf;
while
（1）
{ale=1;
}
}
voidEX1_Int（）interrupt2
{unsignedcharvalue;
charstrIndexs[6]={20,20,20,20,1,12};
EX1=0;
value=XBYTE[ADC0808_START_PORT];
dispStr（strIndexs,value,5）;
LedsOff（）;
EX1=1;
P3=P3&0xdf;
P3=P3|0x20;
P3=P3&0xdf;
}
五、实验仿真图
1、总线查询方式仿真图
2、中断方式仿真图
2010年10月31日星期日测温放大电路
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