基于PID的水温控制系统.docx
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基于PID的水温控制系统
#include
#include
#include
#include<04.h>
#defineZ55
sbitP27=P2^7;
sbittemp=P2^0;
sbitP21=P2^1;
sbitP22=P2^2;
uintnnn;
uchart_min,t_minf,t_sec,t_ge,shii,gee,shiff;
ucharuk_qian,uk_bai,uk_shi,uk_ge;//uk显示位
uinttime;
uintz_uk;
ucharw_shi,w_ge,w_shif,w_baif;//实际温度数字显示；
ucharq_ge,q_shif,q_baif;//占空比显示位
ucharidatabai,shi,ge;//预设温度数字显示；
bitw_fh;//实际值符号位；
uinttvalue;//10倍实际温度。
uintp=20000;
uintf,g;//
floatidatabfb;//占空比设定。
ucharset_temp=60;
floatidatatemperature;
ucharidatacount=1;
ucharidatacont=500;
ucharidataxx;
voidrst18b20（）
{
temp=1;
delay10us
（1）;
temp=0;
delay10us（70）;//延时916us。
temp=1;
delay10us（20）;//延时266us。
}
voidwritedata（uchardat）//向ds18b20写数据。
{
uchari;
for（i=0;i<8;i++）
{
temp=0;
temp=dat&0x01;
delay10us（10）;
temp=1;
dat>>=1;//先写低位。
}
}
ucharreaddata（）//从ds18b20读数据。
{
uchardat;
uchari;
for（i=0;i<8;i++）
{
temp=0;
dat>>=1;//先读低位。
temp=1;
if（temp）
dat=dat|0x80;
delay10us（10）;//延时136us;
temp=1;
}
return（dat）;
}
voidreadtemperature（）
{
uchartemperh,temperl;
rst18b20（）;
writedata（0xcc）;//跳过读rom命令直接给器件发命令。
writedata（0x44）;//启动ds18b20读取温度。
rst18b20（）;//必须二次复位。
writedata（0xcc）;
writedata（0xbe）;
temperl=readdata（）;//读取温度低字节。
temperh=readdata（）;//读取温度高字节。
tvalue=temperh;
tvalue<<=8;
tvalue=tvalue|temperl;//组成16位合成字。
if（tvalue<0x0fff）//是否为正数。
w_fh=0;
else//负数转换程序。
{
w_fh=1;
tvalue=~tvalue+1;
}
temperature=tvalue*0.0625;
tvalue=（tvalue*6.25）;//温度转换，强制转换成整形数。
w_shi=tvalue/1000;//十位
w_ge=tvalue%1000/100;//个位
w_shif=tvalue%100/10;//shifen位
w_baif=tvalue%10;//baifenwei
}
voidinit（）
{
P27=1;
TMOD=0x11;
TH0=0x3c;//50ms采样一次；
TL0=0xb0;
//TH1=0x9c;
//TL1=0x9c;
TH1=（65536-1000）/256;
TL1=（65536-1000）%256;
EX0=1;
IT0=1;
ET0=1;
TR0=1;
ET1=1;
TR1=1;
}
voidrupttime1（）interrupt3
{
/*if（--f==0）
{
P27=0;
}
if（--p==0）
{
P27=1;
p=20000;
f=g;
}*/
TH1=（65536-1000）/256;
TL1=（65536-1000）%256;
nnn++;
if（nnn==g）{P27=0;}
if（nnn==1000）{P27=1;nnn=0;}
}
voidrupttime0（）interrupt1
{
ucharmin,sec;
TH0=0x3c;//50ms采样一次；
TL0=0xb0;
readtemperature（）;
if（--count==0）
{
time++;//执行时间
t_min=time/60;//分
min=t_min;//保持
t_min=t_min/10;//分十位
t_minf=min%10;//分个位
t_sec=time%60;//秒
sec=t_sec;//保持
t_sec=t_sec/10;//秒十位
t_ge=sec%10;//秒个位
asciiset（40,2,0x28）;//'（'
asciiset（46,2,w_shi+0x30）;//温度十位
asciiset（52,2,w_ge+0x30）;//温度个位
asciiset（58,2,0x2e）;//‘.’
asciiset（64,2,w_shif+0x30）;//温度十分位
asciiset（70,2,w_baif+0x30）;//温度百分位
asciiset（76,2,0x29）;//'）'
asciiset（82,2,'s'）;//
asciiset（88,2,'e'）;//
asciiset（94,2,'t'）;//
asciiset（100,2,0x3a）;//
asciiset（106,2,shi）;//
asciiset（114,2,ge）;//
asciiset（120,2,'C'）;//
asciiset（90,36,0x3a）;//:
asciiset（96,36,t_min+0x30）;//分十位
asciiset（102,36,t_minf+0x30）;//分个位
asciiset（108,36,0x3a）;//:
asciiset（114,36,t_sec+0x30）;//秒十位
asciiset（120,36,t_ge+0x30）;//秒个位
asciiset（66,25,'u'）;//:
asciiset（72,25,'k'）;//秒十位
asciiset（78,25,':
'）;//秒个位
asciiset（84,25,uk_qian+0x30）;//uk千位
asciiset（90,25,uk_bai+0x30）;//uk百位
asciiset（96,25,uk_shi+0x30）;//uk十位.
asciiset（102,25,uk_ge+0x30）;//uk个位.
asciiset（66,14,'q'）;//
asciiset（72,14,'='）;//
asciiset（78,14,q_ge+0x30）;//
asciiset（84,14,'.'）;//
asciiset（90,14,q_shif+0x30）;//
asciiset（96,14,q_baif+0x30）;//
count=20;
}
if（--cont==0）
{
xx+=1;
pointset（（xx+10）,（Z-（tvalue-2000）/140））;//温度曲线描述；
cont=500;
if（xx>111）
{
xx=0;
clrscreen（）;
xyset（）;//建立坐标系；
}
}
}
voidruptinte0（）interrupt0//按键中断子函数
{
P2=0xff;
if（P2!
=0xff）
{
delay（8）;
if（P2!
=0xff）
{
switch（P2）
{
case（0xfd）:
set_temp++;if（set_temp>100）;temp=0;break;
case（0xfb）:
set_temp--;if（set_temp>100）;temp=0;break;
default:
break;
}
}
}
}
voidsettempdeal（）
{
shi=set_temp/10+0x30;
ge=set_temp%10+0x30;
}
voidukdeal（）//显示控制电压子函数
{
z_uk=（uint）uk;
uk_qian=z_uk/1000;
uk_bai=z_uk%1000/100;
uk_shi=z_uk%1000%100/10;
uk_ge=z_uk%10;
}
voidqdeal（）//显示占空比子函数
{
uintx;
x=（uint）（bfb*100.0）;
q_ge=x/100;
q_shif=x%100/10;
q_baif=x%10;
}
voidmain（）
{
init（）;
rst（）;
setbacklight（）;
clrscreen（）;
cs=0;
zibigset（0x11）;
send（0x81）;//设置ASCII字符类型；
send（0x01）;//6X10字体，字符为黑色；
send（0x83）;//设置绘图色;
send
（1）;//黑色;
xianhan（16,4,table1）;//水
xianhan（32,4,table2）;//温
xianhan（48,4,table3）;//控
xianhan（62,4,table4）;//制
xianhan（78,4,table5）;//系
xianhan（94,4,table6）;//统
xianhan（24,38,table7）;
xianhan（40,38,table8）;
asciiset（56,38,0x3a）;//显示冒号；
xianhan（64,38,table9）;
xianhan（80,38,table0）;
delay（500）;
clrscreen（）;
xyset（）;//建立坐标系；
EA=1;
while
（1）{
settempdeal（）;//预设值处理
ukdeal（）;//控制电压值处理
if（temperature>=set_temp）
{
P27=0;
TR1=0;
}
elseif（temperature>=（set_temp-4））
{
calcpid（set_temp,temperature）;
bfb=（uk/220.0）;
qdeal（）;//占空比值处理
if（bfb>=1.0）
{
TR1=0;
P27=1;
}
elseif（bfb<=0.0）
{
TR1=0;
P27=0;
}
else
{
TR1=1;
g=（uint）（bfb*1000）;
}
}
else
{
P27=1;
TR1=0;
}
}
}
#defineuintunsignedint//ki=0.003，kd=1084.0;kp=1.3;//80度；
#defineucharunsignedchar//ki=0.003，kd=1284.0;kp=0.82;//80度；
floatki=0.003;//
floatkd=1084.0;//
floatkp=1.3;//
floatek;//当前偏差
floatek1;//上一次偏差
floatek2;//上上一次偏差
floatd_uk;//当前偏差电压
floatuk1;//上一次输出电压
floatuk;//本次输出电压
//floatukmax;//第一次偏差最大值
//floatsumerror;//历史偏差和
/*voidcalcpiid（floats_temp,floatnow_temp）//积分分离增量式pid;
{
ukmax=5.0*（kp+kd）;
ek=s_temp-now_temp;
if（ek>1.0）
d_uk=kp*（ek-ek1）+kd*（ek-2*ek1+ek2）;
else
d_uk=kp*（ek-ek1）+ki*ek+kd*（ek-2*ek1+ek2）;
uk=d_uk+uk1;
ek2=ek1;
ek1=ek;
uk1=uk;
}*/
/*voidcalcpiiid（floats_temp,floatnow_temp）//遇限削弱积分法；
{
ukmax=5.0*（kp+kd）;
ek=s_temp-now_temp;
d_uk=kp*（ek-ek1）+kd*（ek-2*ek1+ek2）;
if（uk1>=ukmax）
{
if（ek>0）;
else
d_uk+=ki*ek;
}
else
{
if（uk1<=ukmax）
if（ek<0）;
else
d_uk+=I*ek;
}
uk=uk1+d_uk;
ek2=ek1;
ek1=ek;
uk1=uk;
}*/
voidcalcpid（floats_temp,floatnow_temp）//增量式
{
//ukmax=5.0*（kp+ki+kd）;
ek=s_temp-now_temp;
d_uk=kp*（ek-ek1）+ki*ek+kd*（ek-2*ek1+ek2）;
uk=d_uk+uk1;
ek2=ek1;
ek1=ek;
uk1=uk;
}
#include
#defineuintunsignedint
#defineucharunsignedchar
ucharcodetable1[]={"水"};
ucharcodetable2[]={"温"};
ucharcodetable3[]={"控"};
ucharcodetable4[]={"制"};
ucharcodetable5[]={"系"};
ucharcodetable6[]={"统"};
ucharcodetable7[]={"作"};
ucharcodetable8[]={"者"};
ucharcodetable9[]={"李"};
ucharcodetable0[]={"奕"};
ucharcodetable00[]={"度"};
ucharcodetable01[]={"时"};
ucharcodetable02[]={"间"};
sbitcs=P1^0;
sbitsda=P1^1;
sbitsck=P1^3;
sbitcrst=P1^4;
voiddelay10us（uintn）
{
do{
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
}while（--n）;
}
voiddelay（uintn）
{
do{
delay10us（131）;
}while（--n）;
}
voidsend（ucharda）
{
uinti;
for（i=0;i<8;i++）
{
sck=0;
sda=da&0x80;
sck=1;
da<<=1;
}
}
voidrst（）
{
sck=1;
cs=1;
crst=0;
delay（3）;
crst=1;
delay（10）;
}
voidclrscreen（）
{
cs=0;
send（0x80）;
cs=1;
}
voidasciiset（ucharx,uchary,uchara）//写阿斯科码；
{
cs=0;
send（0x07）;
send（x）;
send（y）;
send（a）;
}
voidsetbacklight（）
{
cs=0;
send（0x8a）;
send（110）;
cs=1;
}
voidbitflash（）//绘制图像；
{
uchari,j;
send（0x0e）;
send（0）;
send（0）;
send（104）;
send（46）;
for（i=0;i<46;i++）
for（j=0;j<13;j++）
{
send（table1[i*13+j]）;
}
}
voidpointset（ucharx,uchary）//描点；
{
cs=0;
send（0x01）;
send（x）;
send（y）;
}
voiddanwei（）//描坐标点；
{
uinti,j;
for（j=20;j<111;j+=10）
pointset（j,56）;
for（i=45;i>14;i-=10）
pointset（9,i）;
}
voidzibigset（ucharx）//设置字体大小
{
cs=0;
send（0x82）;//设置汉字库类型；
send（x）;//16X16字体，字符为黑色；
}
voidxianhan（ucharx,uchary,uchar*p）//写汉字；
{
uchari;
cs=0;
send（0x08）;
send（x）;
send（y）;
for（i=0;i<2;i++）
send（p[i]）;
}
voidxyset（）//绘制坐标系
{
cs=0;
send（0x02）;//绘制x,y横纵坐标；
send（10）;//横坐标起点为10，终点为111；
send（55）;
send（111）;
send（55）;
send（0x02）;
send（10）;
send（55）;//纵坐标起点为55，终点8；
send（10）;
send（3）;
pointset（9,4）;//绘制箭头；
pointset（8,5）;
pointset（11,4）;
pointset（12,5）;
pointset（110,54）;
pointset（110,56）;
pointset（109,53）;
pointset（109,57）;
danwei（）;//绘制单位坐标点；
asciiset（2,0,'T'）;
asciiset（120,54,'t'）;
zibigset（0x01）;
xianhan（66,36,table01）;
xianhan（78,36,table02）;
xianhan（16,0,table2）;
xianhan（28,0,table00）;
}
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