抗酸染色實(shí)驗(yàn)恒溫箱溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

1、師范學(xué)院本科畢業(yè)論文抗酸染色實(shí)驗(yàn)恒溫箱溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要：為了實(shí)現(xiàn)抗酸染色實(shí)驗(yàn)的恒溫控制，本文以stc89c52單片機(jī)為主控制器，采用ds18b20檢測(cè)溫度，利用數(shù)字pid算法和pwm輸出控制雙向可控硅通斷，來(lái)驅(qū)動(dòng)加熱器工作，從而實(shí)現(xiàn)溫度的控制。該系統(tǒng)經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，在抗酸染色實(shí)驗(yàn)恒溫箱中得到了良好的應(yīng)用。具有穩(wěn)定，易控制，操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)，ds18b20，可控硅，pidiv湖州師范學(xué)院本科畢業(yè)論文the design of temperature control system of acid-fast staining experiment thermotankabstract：

2、in order to complete constant temperature control of acid-fast staining experiment , this article takes stc89c52 microcontroller unit as mainly controller, uses ds18b20 to detect temperature, uses a digital pid algorithm and pwm output to control triac on and off, to drive the heater in order to ach

3、ieve temperature control. the system is verified by experiments, and gets a good application on acid-fast staining experiment thermotank. stable, easy to control, easy operation, etc.key words：microcontroller unit , ds18b20 , triac , pid湖州師范學(xué)院本科畢業(yè)論文目 錄第一章 緒 論11.1 選題的意義11.1.1 課題來(lái)源11.1.2 研究意義11.2 研究現(xiàn)狀

4、及發(fā)展趨勢(shì)11.2.1 研究現(xiàn)狀11.2.2 發(fā)展趨勢(shì)21.3 論文研究的目標(biāo)及主要內(nèi)容21.3.1 研究的目標(biāo)21.3.2 研究的主要內(nèi)容31.4 本章總結(jié)3第二章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)42.1 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)與論證42.2 系統(tǒng)整體框圖52.3 stc89c52單片機(jī)簡(jiǎn)介62.4 鍵盤(pán)控制電路設(shè)計(jì)72.5 彩燈與led數(shù)碼管顯示電路設(shè)計(jì)72.5.1 彩燈狀態(tài)顯示電路72.5.2 led數(shù)碼管顯示電路82.6 報(bào)警電路設(shè)計(jì)92.7 溫度采集電路設(shè)計(jì)92.8 溫度控制電路設(shè)計(jì)102.9 電源電路設(shè)計(jì)102.10 本章總結(jié)11第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)123.1 系統(tǒng)總體程序流程圖123.2 按鍵功能程序設(shè)

5、計(jì)123.3 led顯示程序設(shè)計(jì)153.4 溫度采集程序設(shè)計(jì)163.5 溫度控制程序設(shè)計(jì)193.5.1 pid簡(jiǎn)介193.5.2 溫度控制程序設(shè)計(jì)213.6 定時(shí)和報(bào)警程序設(shè)計(jì)243.7 系統(tǒng)調(diào)試253.8 本章總結(jié)25第四章 總結(jié)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果264.1 設(shè)計(jì)總結(jié)264.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果26參 考 文 獻(xiàn)27結(jié) 束 語(yǔ)28致 謝29附 錄30湖州師范學(xué)院本科畢業(yè)論文第1章 緒 論1.1 選題的意義1.1.1 課題來(lái)源本課題為與醫(yī)學(xué)院的合作研究項(xiàng)目“抗酸染色實(shí)驗(yàn)裝置”的子課題。該裝置可用于生產(chǎn)、科研、醫(yī)院和計(jì)量部門(mén)等實(shí)驗(yàn)室做恒定溫度實(shí)驗(yàn)和檢定溫度。本文針對(duì)課題中的溫度控制部分進(jìn)行研究。1.1.2 研究

6、意義 在抗酸染色實(shí)驗(yàn)中，需要對(duì)涂有細(xì)菌的玻片進(jìn)行恒溫加熱。溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有重要作用，過(guò)高或者過(guò)低的溫度都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精確性，從而得到錯(cuò)誤的結(jié)論，影響實(shí)驗(yàn)進(jìn)程。因此，研究高性能的恒溫控制系統(tǒng)對(duì)于抗酸染色實(shí)驗(yàn)具有重要意義。溫度是工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中至關(guān)重要的一個(gè)因素, 在醫(yī)藥、冶金、航空和化工中都起著重要的作用, 溫度的高低可以影響著許多產(chǎn)品的質(zhì)量和使用的壽命以及科學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精確性。在現(xiàn)代的各種工業(yè)生產(chǎn)中，很多地方都需要用到溫度控制系統(tǒng)，而傳統(tǒng)的溫度控制系統(tǒng)控制精度低，控制能力較弱，故智能化的控制系統(tǒng)成為一種發(fā)展的趨勢(shì)。恒溫箱控制系統(tǒng)有著廣泛的用途，可供醫(yī)療衛(wèi)生、生物、科研中用做儲(chǔ)存菌種，

7、細(xì)胞培養(yǎng)，制藥行業(yè)藥品檢測(cè)，醫(yī)院臨床檢驗(yàn)，也可在農(nóng)業(yè)中作為育種、發(fā)酵、育雛菌種培養(yǎng)以及其他恒溫實(shí)驗(yàn)和恒溫培養(yǎng)，是進(jìn)行科研的必需設(shè)備。因此, 研究高性能的溫度控制系統(tǒng)具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。1.2 研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)1.2.1 研究現(xiàn)狀實(shí)驗(yàn)室在進(jìn)行抗酸染色實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，所使用的傳統(tǒng)恒溫箱對(duì)溫度的控制響應(yīng)慢、超調(diào)大、精度低，其采用模擬電路方法，溫度漂移及元器件的參數(shù)誤差對(duì)溫度的設(shè)定及控制精度影響較大，自動(dòng)化程度低，成本高。而且這類(lèi)恒溫箱大都采用機(jī)械觸點(diǎn)控溫，以電阻絲、電熱管為發(fā)熱源，靠風(fēng)機(jī)或水循環(huán)熱量，保持箱內(nèi)溫度。這類(lèi)恒溫箱存在以下問(wèn)題：機(jī)械觸點(diǎn)控溫，調(diào)溫鈕易松動(dòng)指示不準(zhǔn)，傳感器靈敏度差，溫差范圍誤

8、差大，變化幅度正負(fù)3-5；機(jī)械式傳感器觸點(diǎn)易打火炭化，時(shí)常出現(xiàn)接觸不良或粘連。嚴(yán)重時(shí)引起電路、箱體內(nèi)膽、熱源、待測(cè)樣品燒壞，器皿炸裂。造成分析結(jié)果的偏差、實(shí)驗(yàn)失敗和經(jīng)濟(jì)損失；熱源熱效率低，工作時(shí)間長(zhǎng)。電阻絲、電熱管長(zhǎng)時(shí)間工作易蒸發(fā)老化壽命短；設(shè)備故障率高，技術(shù)含量雖不高，但維修過(guò)程復(fù)雜。維修機(jī)械溫控，更換電阻絲、電熱管、水箱補(bǔ)漏等故障，幾乎要分解箱體，不方便維修；無(wú)超溫、漏電保護(hù)裝置，采用電阻絲熱源的箱體存在明火，有安全隱患。恒溫箱控制系統(tǒng)有著廣泛的用途，可供醫(yī)療衛(wèi)生、生物、科研中用做儲(chǔ)存菌種，細(xì)胞培養(yǎng)，制藥行業(yè)藥品檢測(cè)，醫(yī)院臨床檢驗(yàn)，也可在農(nóng)業(yè)中作為育種、發(fā)酵、育雛菌種培養(yǎng)以及其他恒溫實(shí)驗(yàn)和

9、恒溫培養(yǎng)，是進(jìn)行科研的必需設(shè)備。隨著電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，智能控制越來(lái)越普遍，具有簡(jiǎn)單、精確、可靠以及智能化等特點(diǎn)。電加熱設(shè)備溫度特性復(fù)雜，其溫度的測(cè)量和控制亦顯得尤為重要和復(fù)雜。多年來(lái)，研究人員一直不斷地把各種新方法和新技術(shù)應(yīng)用于電加熱設(shè)備溫度的測(cè)量和控制中，并獲得了許多的經(jīng)驗(yàn)和一定的成果。隨著計(jì)算機(jī)、智能控制理論技術(shù)的飛速發(fā)展，加熱設(shè)備參數(shù)的測(cè)量和控制已進(jìn)入微機(jī)化、智能化的新時(shí)代。1.2.2 發(fā)展趨勢(shì)在現(xiàn)代生產(chǎn)過(guò)程的檢測(cè)和控制中，溫度參數(shù)的測(cè)控量是最重要最普遍的測(cè)控項(xiàng)目之一，溫度也是日常生活中接觸最多的。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，特別是單片微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，體積小、成本低、精度高的單片機(jī)溫度

10、控制裝置已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。單片機(jī)是一種高集成度的、可產(chǎn)生智能的芯片，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成是一臺(tái)完整的微型計(jì)算機(jī)，更由于其體積小，所以在控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。由于單片機(jī)是按工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，因此，它通常有很好的環(huán)境適應(yīng)能力和抗干擾能力，故有很好的可靠性。隨著超大規(guī)模集成電路，單片機(jī)的速度、內(nèi)存量、位數(shù)等硬件性能也大為提高，采用單片機(jī)對(duì)溫度控制具有控制方便、簡(jiǎn)單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn)。因此，以單片機(jī)為核心組成的溫度控制系統(tǒng)是一種必然的結(jié)構(gòu)形式。隨著各種應(yīng)用對(duì)溫度控制精度的要求不斷提高，傳統(tǒng)的模擬式儀表已經(jīng)較難達(dá)到目標(biāo)控制要求。各種新的控制理論和經(jīng)典的控制方法在溫度控制中的研究與應(yīng)用也在不斷發(fā)展，新型的、現(xiàn)代化的測(cè)溫技術(shù)

11、不斷出現(xiàn)；溫度信號(hào)的轉(zhuǎn)化與處理趨于數(shù)字化、微機(jī)化和智能化；智能控制理論與技術(shù)日漸成為溫度控制的基本理論與技術(shù)。文獻(xiàn)【4】介紹了傳統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)pid和柔性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)pid分別應(yīng)用于恒溫箱溫度控制不同之處。文獻(xiàn)【5】介紹了基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的pid溫度控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。文獻(xiàn)【6】介紹了模糊pid的控制原理，以及在恒溫箱溫度控制中的應(yīng)用。文獻(xiàn)【7】介紹了利用位置式pid控制算法實(shí)現(xiàn)對(duì)恒溫箱溫度的控制。因此，在抗酸染色實(shí)驗(yàn)裝置中采用基于數(shù)字pid算法和單片機(jī)的恒溫控制系統(tǒng)必然會(huì)成為一種發(fā)展趨勢(shì)。1.3 論文研究的目標(biāo)及主要內(nèi)容1.3.1 研究的目標(biāo)本課題研究的目標(biāo)是以stc89c52單片機(jī)為核心器件，設(shè)計(jì)一款

12、抗酸染色實(shí)驗(yàn)恒溫箱的溫度控制系統(tǒng)，主要完成對(duì)抗酸染色實(shí)驗(yàn)過(guò)程的恒溫加熱的控制，同時(shí)具有報(bào)警、定時(shí)加熱等功能。課題研究的主要目標(biāo)及技術(shù)參數(shù)有以下幾點(diǎn)：（1）通過(guò)按鍵設(shè)定加熱目標(biāo)溫度和恒溫時(shí)間；（2）通過(guò)led數(shù)碼管顯示溫度和時(shí)間，當(dāng)目標(biāo)溫度到達(dá)時(shí)，倒計(jì)時(shí)；（3）通過(guò)綠、黃、紅彩燈顯示正在加熱、定時(shí)倒計(jì)時(shí)、加熱停止報(bào)警；（4）紅燈閃爍報(bào)警的同時(shí)，結(jié)合蜂鳴器發(fā)出聲音報(bào)警；（5）應(yīng)用pid算法提高控制精度；溫度誤差小于0.2攝氏度；（6）系統(tǒng)加熱溫度小于100攝氏度。1.3.2 研究的主要內(nèi)容該系統(tǒng)由stc89c52單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)對(duì)抗酸染色實(shí)驗(yàn)過(guò)程的定時(shí)恒溫加熱，通過(guò)按鍵可以設(shè)定目標(biāo)溫度和恒溫時(shí)間，然

13、后通過(guò)數(shù)碼管顯示，配以led彩燈顯示實(shí)驗(yàn)處于哪一階段。課題研究的內(nèi)容主要有以下幾點(diǎn)：（1）研究單片機(jī)的工作原理（2）研究各種pid算法及其在溫度控制中的應(yīng)用（3）研究抗酸染色實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)及要求指標(biāo)（4）研究大功率加熱管的驅(qū)動(dòng)原理及其控制方式（5）研究系統(tǒng)按鍵、顯示、報(bào)警等模塊電路的設(shè)計(jì)及其與單片機(jī)接口電路設(shè)計(jì)（6）研究系統(tǒng)整體硬件電路及其程序設(shè)計(jì)。1.4 本章總結(jié)本章對(duì)課題的選題意義、研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)和論文研究的目標(biāo)及主要內(nèi)容做了比較簡(jiǎn)單的介紹。加熱溫度和加熱時(shí)間是影響抗酸染色實(shí)驗(yàn)的重要因素，因此，研究高性能的溫度控制系統(tǒng)具有重要意義。39第2章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)2.1 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)與論證系統(tǒng)

14、主要模塊設(shè)計(jì)方案比較論證如下：1. 測(cè)溫模塊方案一：采用鉑熱電阻采集溫度數(shù)據(jù)，通過(guò)a/d轉(zhuǎn)換，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，送給單片機(jī)。大多數(shù)金屬導(dǎo)體的電阻率隨溫度升高而增大，具有正的溫度系數(shù)，這就是熱電阻測(cè)溫的基礎(chǔ)。一般熱電阻的測(cè)量范圍可達(dá)-200+500，測(cè)量精度高，穩(wěn)定性好，適宜于測(cè)低溫。熱電阻測(cè)得的信號(hào)需要經(jīng)過(guò)a/d轉(zhuǎn)換，才能送給單片機(jī)。原理框圖如圖2-1所示。熱電阻pt100放大電路a/d轉(zhuǎn)換單片機(jī)圖2-1 測(cè)溫方案一原理框圖方案二：采用數(shù)字溫度傳感器ds18b20采集溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，直接送給單片機(jī)。ds18b20的測(cè)溫范圍是-55125，精度為0.5。該傳感器將半導(dǎo)體溫敏器件、a/d

15、轉(zhuǎn)換器、存儲(chǔ)器等做在了一個(gè)很小的集成電路芯片上，傳感器直接輸出的就是溫度信號(hào)數(shù)字值。信號(hào)傳輸采用單總線結(jié)構(gòu)，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。原理框圖如圖2-2所示。ds18b20數(shù)字溫度傳感器單片機(jī)圖2-2 測(cè)溫方案二原理框圖比較方案一與方案二，優(yōu)缺點(diǎn)如下：雖然熱電阻測(cè)量范圍寬，精度高，但是測(cè)量方法復(fù)雜，成本較高；而ds18b20數(shù)字溫度傳感器雖然測(cè)量范圍小，但已經(jīng)能夠滿(mǎn)足本系統(tǒng)的測(cè)量范圍要求和精度要求，而且測(cè)量方法簡(jiǎn)單，無(wú)需進(jìn)行a/d轉(zhuǎn)換，成本也低。故選擇方案二。2. 溫度控制模塊方案一：采用繼電器驅(qū)動(dòng)電加熱管加熱升溫。通過(guò)單片機(jī)i/o口控制電平轉(zhuǎn)換，觸發(fā)繼電器線圈的的通斷，來(lái)驅(qū)動(dòng)加熱管進(jìn)行加熱

16、。繼電器是一種電子控制器件，通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”。原理框圖如圖2-3所示。單片機(jī)繼電器加熱管 圖2-3 溫控方案一原理框圖方案二：采用雙向可控硅驅(qū)動(dòng)電加熱管加熱升溫。通過(guò)單片機(jī)i/o口的電平轉(zhuǎn)換控制雙向可控硅的通斷，驅(qū)動(dòng)加熱管加熱。雙向可控硅是在普通可控硅的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的，它不僅能代替兩只反極性并聯(lián)的可控硅，而且僅需一個(gè)觸發(fā)電路，是比較理想的交流開(kāi)關(guān)器件。原理框圖如圖2-4所示。單片機(jī)雙向可控硅加熱管圖2-4 溫控方案二原理框圖比較方案一與方案二，優(yōu)缺點(diǎn)如下： 雖然繼電器控制電路簡(jiǎn)單，但是加熱過(guò)程加熱管通斷頻繁，繼電器的觸點(diǎn)容易損壞

17、；而雙向可控硅用隔離器件實(shí)現(xiàn)了控制端與負(fù)載端的隔離，以小功率控制大功率，具有反應(yīng)快，在微秒級(jí)內(nèi)開(kāi)通、關(guān)斷；無(wú)觸點(diǎn)運(yùn)行，無(wú)火花，無(wú)噪音；效率高，成本低等優(yōu)點(diǎn)。故選擇方案二。3. 顯示模塊方案一：采用lcd1602液晶顯示器。1602液晶顯示器，每行顯示16個(gè)字符，共顯示2行，并行接口。其體積小、功耗低、顯示操作簡(jiǎn)便。方案二：采用led數(shù)碼管顯示器。8段led數(shù)碼管，內(nèi)部由8個(gè)發(fā)光二極管組成，能顯示數(shù)字0-9和部分字母。比較方案一與方案二，優(yōu)缺點(diǎn)如下：1602液晶顯示器顯示內(nèi)容多，人機(jī)交互性好，但是成本較高；而本系統(tǒng)只需顯示溫度和定時(shí)時(shí)間，數(shù)碼管就能很好的實(shí)現(xiàn)這一功能，且成本低。故選擇方案二。2.

18、2 系統(tǒng)整體框圖在用89c52單片機(jī)設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，首先要構(gòu)成一個(gè)最小系統(tǒng)，單片機(jī)才能正常工作，即將單片機(jī)接上時(shí)鐘（晶振）電路和復(fù)位電路。經(jīng)過(guò)細(xì)致的分析與論證，我將本系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)化，分為幾個(gè)簡(jiǎn)單的模塊，再將各個(gè)模塊進(jìn)行統(tǒng)籌結(jié)合，最終構(gòu)成了完整的一個(gè)系統(tǒng)，如圖2-5系統(tǒng)整體框圖所示。電源電路給整個(gè)系統(tǒng)提供+5v電源，通過(guò)溫度傳感器采集到的溫度信號(hào)送給單片機(jī)，然后單片機(jī)模擬pwm控制可控硅的通斷來(lái)驅(qū)動(dòng)加熱管加熱或關(guān)斷。通過(guò)鍵盤(pán)設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)， led顯示，并提供聲光報(bào)警。圖2-5 系統(tǒng)原理框圖2.3 stc89c52單片機(jī)簡(jiǎn)介stc89c52rc單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代超強(qiáng)抗干擾、高速、低功耗的單片

19、機(jī)，它是一種高性能cmos8位微控制器，器件采用stc公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，完全兼容傳統(tǒng)8051單片機(jī)的指令系統(tǒng)。89c52單片機(jī)的片內(nèi)結(jié)構(gòu)如圖2-6所示。它由如下功能部件組成：（1） 微處理器（cpu）：89c52單片機(jī)中有1個(gè)8位的cpu，包括了運(yùn)算器和控制器。（2） 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(ram)：片內(nèi)512b的ram以高速ram的形式集成在單片機(jī)內(nèi)，可以加快單片機(jī)的運(yùn)行速度，而且這種結(jié)構(gòu)的ram還可以降低功耗。（3） 程序存儲(chǔ)器(8kb flash rom)：89c52片內(nèi)集成有8kb的flash存儲(chǔ)器，用來(lái)存儲(chǔ)程序。（4） 中斷系統(tǒng)：8個(gè)中斷源，4級(jí)中斷優(yōu)先權(quán)。（5） 定時(shí)器/計(jì)

20、數(shù)器：片內(nèi)有3個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，具有4種工作方式。 （6）串行口：1個(gè)全雙工的串行口，具有4種工作方式。（7）4個(gè)8位可編程并行i/o口（p0口、p1口、p2口、p3口）（8） 特殊功能寄存器（sfr）：共有21個(gè)特殊功能寄存器，用于cpu對(duì)片內(nèi)個(gè)功能部件進(jìn)行管理、控制和監(jiān)視。圖2-6 stc89c52單片機(jī)片內(nèi)結(jié)構(gòu)目前89c52單片機(jī)多采用40只引腳的雙列直插封裝方式，如圖2-7所示。圖2-7 89c52雙列直插封裝方式的引腳2.4 鍵盤(pán)控制電路設(shè)計(jì)鍵盤(pán)在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中能實(shí)現(xiàn)向單片機(jī)輸入數(shù)據(jù)、傳送命令等功能，是人工干預(yù)單片機(jī)的主要手段。常用的鍵盤(pán)接口分為獨(dú)立式鍵盤(pán)接口和行列式鍵盤(pán)接

21、口。1. 獨(dú)立式鍵盤(pán)接口獨(dú)立式鍵盤(pán)就是各鍵相互獨(dú)立，每個(gè)按鍵各接一條輸入線，通過(guò)檢測(cè)輸入線的電平狀態(tài)可以很容易地判斷哪個(gè)按鍵被按下。在按鍵數(shù)目較多時(shí)，獨(dú)立式鍵盤(pán)電路需要較多的輸入口線，故此種鍵盤(pán)適用于按鍵較少或操作速度較高的場(chǎng)合。2. 行列式鍵盤(pán)接口行列式（也稱(chēng)矩陣式）鍵盤(pán)用于按鍵數(shù)目較多的場(chǎng)合，它由行線和列線組成，按鍵位于行、列的交叉點(diǎn)上。如圖2-所示，一個(gè)44的行列結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成16個(gè)按鍵的鍵盤(pán)。很明顯，在按鍵數(shù)目較多的場(chǎng)合，行列式鍵盤(pán)與獨(dú)立式按鍵盤(pán)相比，要節(jié)省很多的i/o口線。本設(shè)計(jì)中所需按鍵較少，故選擇獨(dú)立式鍵盤(pán)，如圖2-8所示。通過(guò)設(shè)置鍵可以設(shè)定目標(biāo)溫度和定時(shí)時(shí)間，加減鍵來(lái)增加和降低溫

22、度和時(shí)間的設(shè)定值。圖2-8 按鍵電路2.5 彩燈與led數(shù)碼管顯示電路設(shè)計(jì)2.5.1 彩燈狀態(tài)顯示電路彩燈顯示電路如圖2-9所示，發(fā)光二極管陽(yáng)極接+5v電源，陰級(jí)與470歐姆電阻連接，再連到單片機(jī)i/o口。通過(guò)i/o口輸出的電平高低來(lái)控制彩燈亮滅，當(dāng)輸出為低電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管點(diǎn)亮，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的階段作出顯示，分別是正在加熱、報(bào)警、定時(shí)倒計(jì)時(shí)。圖2-9 彩燈狀態(tài)顯示電路2.5.2 led數(shù)碼管顯示電路led顯示器是由發(fā)光二極管構(gòu)成的，常用的為8段數(shù)碼管，每一個(gè)段對(duì)應(yīng)一個(gè)發(fā)光二極管。這種顯示器有共陽(yáng)極和共陰極兩種。共陰極數(shù)碼管的發(fā)光二極管的陰極連接在一起，當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，發(fā)光

23、二極管點(diǎn)亮，相應(yīng)的段被顯示。同樣，共陽(yáng)極數(shù)碼管的發(fā)光二極管的陽(yáng)極連接在一起，當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮，相應(yīng)的段被顯示。8段共陽(yáng)極led數(shù)碼管的段碼如表2-1所示。顯示字符0123456789共陽(yáng)極段碼c0hf9ha4hb0h99h92h82hf8h80h90h顯示字符abcdef滅共陽(yáng)極段碼88h83hc6ha1h86h8ehffh表2-1 8段led段碼在多位led顯示時(shí)，通常將所有位的段碼線的相應(yīng)段并聯(lián)在一起，由一個(gè)8位的i/o口控制，而各位的共陽(yáng)極或共陰極分別由相應(yīng)的i/o口線控制，形成各位的分時(shí)選通。若要各位led能夠同時(shí)顯示不同字符，就必須采用動(dòng)態(tài)顯示方式。即

24、在某一時(shí)刻，只讓某一位的位選線處于選通狀態(tài)，而其他各位的位選線處于關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)，段碼線上輸出相應(yīng)位要顯示的字符的段碼。這樣，在同一時(shí)刻，3位led中只有選通的那一位顯示字符，而其他三位則是熄滅的。如此循環(huán)，就可以使各位顯示將要顯示的字符。雖然這些字符實(shí)在不同時(shí)刻出現(xiàn)的，而在同一時(shí)刻，只有一位顯示，其他各位熄滅，但由于led顯示器的余輝和人眼的“視覺(jué)暫留”作用，只要每位顯示間隔足夠短，則可以造成“多位同時(shí)亮”的假象，達(dá)到同時(shí)顯示的效果。數(shù)碼管顯示部分如圖2-10所示，此數(shù)碼管為共陽(yáng)級(jí)數(shù)碼管，所以需要外部低電平才能使相應(yīng)的內(nèi)部二極管點(diǎn)亮。數(shù)碼管的8個(gè)腳a-dp接到單片機(jī)的p0口，位選控制端1h-

25、6h分別接三極管q1-q6的集電極，三極管的基極分別接到單片機(jī)的p1.0-p1.5口，三極管的發(fā)射極連接在一起接+5v電源。通過(guò)p1口可以使相應(yīng)的數(shù)碼管位被選中，然后通過(guò)p0口送入相應(yīng)的段碼顯示。左邊的數(shù)碼管顯示溫度，右邊顯示定時(shí)時(shí)間。圖2-10 led顯示電路2.6 報(bào)警電路設(shè)計(jì)報(bào)警電路分為聲音報(bào)警和發(fā)光二極管閃爍報(bào)警，即聲光報(bào)警。光報(bào)警在前文闡述過(guò)，這里討論聲音報(bào)警。報(bào)警電路如圖2-11所示。采用蜂鳴器發(fā)出蜂鳴的聲音來(lái)達(dá)到報(bào)警的功能。由于蜂鳴器的工作電流一般比較大，以致于單片機(jī)的i/o 口是無(wú)法直接驅(qū)動(dòng)的，所以要利用放大電路來(lái)驅(qū)動(dòng)，一般使用三極管來(lái)放大電流就可以了。圖2-11 報(bào)警電路2.

26、7 溫度采集電路設(shè)計(jì)溫度采集電路原理圖如圖2-12所示。溫度傳感器采用單總線方式的集成數(shù)字溫度傳感器dsl8b20。dsl8b20數(shù)字溫度計(jì)提供9位(二進(jìn)制)溫度讀數(shù)，指示器件的溫度。信息經(jīng)過(guò)單線接口送入dsl8b20或從dsl8b20送出，因此從主機(jī)cpu（單片機(jī)）到dsl8b20僅需一條線(和地線)，dsl8b20的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供而不需要外部電源。dsl8b20的測(cè)量范圍從一55攝氏度到+125攝氏度,增量值為05攝氏度?？稍?s(典型值)內(nèi)把溫度變換成數(shù)字。圖2-12 溫度采集電路ds18b20測(cè)溫原理如圖2-13所示，圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻

27、率的脈沖信號(hào)送給計(jì)數(shù)器1。高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化，其振蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入。計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在-55所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。計(jì)數(shù)器1對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值見(jiàn)到0時(shí)，溫度寄存器的值將加1，計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值將重新被裝入，計(jì)數(shù)器1重新開(kāi)始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)知道計(jì)數(shù)器2技術(shù)到0時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所測(cè)溫度。圖中的斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測(cè)溫過(guò)程中的非線性，其輸出用于修正計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值。圖2-13 ds18b20測(cè)溫原理圖2.8 溫度控制電路設(shè)計(jì)在本課題研究的抗

28、酸染色實(shí)驗(yàn)恒溫箱中，要求試樣的溫度恒定保持在50-85，因此這里只需考慮加熱控制而不考慮制冷。由于電加熱管需要220v供電，因此不能直接連接單片機(jī)。溫度控制電路如圖2-14所示，由雙向可控硅bta12-600b和光電耦合器moc3062組成加熱管驅(qū)動(dòng)電路。雙向可控硅和加熱管串接在交流220v供電回路中，單片機(jī)經(jīng)運(yùn)算輸出模擬pwm，經(jīng)過(guò)光電耦合器，控制雙向可控硅的通斷，從而實(shí)現(xiàn)控制電加熱管的加熱。本溫度控制系統(tǒng)采用通斷控制，通過(guò)溫度傳感器測(cè)得的實(shí)際溫度與設(shè)定溫度值進(jìn)行比較，然后改變給定控制周期內(nèi)加熱管的導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間，達(dá)到調(diào)節(jié)溫度的目的。當(dāng)單片機(jī)的p2.0口輸出低電平時(shí)，moc3062輸出端的雙

29、向可控硅導(dǎo)通，加熱管通電加熱；當(dāng)p2.0口輸出高電平時(shí)，moc3062輸出短的雙向可控硅關(guān)斷，加熱管斷電。圖2-14 溫度控制電路2.9 電源電路設(shè)計(jì)如圖2-15所示電路為輸出電壓+5v、輸出電流1.5a的穩(wěn)壓電源電路。它由電源變壓器t1，橋式整流電路d5，濾波電容c5、c8，防止自激電容c6、c7和一只固定式三端穩(wěn)壓器(7805)組成。220v交流市電通過(guò)電源變壓器變換成交流低壓，再經(jīng)過(guò)橋式整流電路d5和濾波電容c5的整流和濾波，在固定式三端穩(wěn)壓器lm7805的vin和gnd兩端形成一個(gè)并不十分穩(wěn)定的直流電壓(該電壓常隨市電電壓的波動(dòng)或負(fù)載的變化等原因而發(fā)生變化)。此直流電壓經(jīng)過(guò)lm7805

30、的穩(wěn)壓和c8的濾波便在穩(wěn)壓電源的輸出端產(chǎn)生了精度高、穩(wěn)定度好的直流輸出電壓。本穩(wěn)壓電源可作為ttl電路或單片機(jī)電路的電源。三端穩(wěn)壓器是一種標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的通用線性穩(wěn)壓電源集成電路，以其體積小、成本低、性能好、工作可靠性高、使用簡(jiǎn)捷方便等特點(diǎn)，成為目前穩(wěn)壓電源中應(yīng)用最為廣泛的一種單片式集成穩(wěn)壓器件。 圖2-15 電源電路2.10 本章總結(jié)本章首先介紹了系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)與論證，比較了不同設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，擇優(yōu)選之，確定整體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。介紹了stc889c52單片機(jī)片內(nèi)硬件的總體結(jié)構(gòu)以及管腳分布等基本知識(shí)。然后詳細(xì)介紹了系統(tǒng)各模塊的設(shè)計(jì)原理，分別是鍵盤(pán)控制、led顯示、聲光報(bào)警、溫度采集、溫度控制

31、、電源電路等模塊。獨(dú)立鍵盤(pán)各按鍵相互獨(dú)立，控制簡(jiǎn)單，方便各項(xiàng)參數(shù)的是設(shè)定。8段led數(shù)碼管顯示器內(nèi)部由8個(gè)發(fā)光二極管組成，能顯示數(shù)字0-9和部分字母。led發(fā)光二極管發(fā)出閃爍光，結(jié)合蜂鳴發(fā)出蜂鳴響聲，可以實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警功能。溫度信號(hào)的采集選用數(shù)字溫度傳感器dsl8b20，ds18b20的測(cè)溫范圍是-55125，精度為0.5，抗干擾能力強(qiáng)。溫度控制采用雙向可控硅驅(qū)動(dòng)加熱管加熱，雙向可控硅是一種理想的交流開(kāi)關(guān)器件，它能很好的實(shí)現(xiàn)控制端與負(fù)載端的隔離，以小功率控制大功率。電源電路用整流橋堆結(jié)合三端穩(wěn)壓器lm7805將220v交流轉(zhuǎn)為+5v電源，為系統(tǒng)供電。第3章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3.1 系統(tǒng)總體程序流程圖

32、軟件是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要組成部分，本系統(tǒng)采用ds18b20數(shù)字溫度傳感器采集溫度數(shù)據(jù)，存入stc89c52單片機(jī)的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，經(jīng)處理后送led顯示，并將測(cè)量值與設(shè)定值進(jìn)行比較，經(jīng)過(guò)pid運(yùn)算得到控制量并經(jīng)單片機(jī)輸出去控制加熱器。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)總流程圖如圖3-1所示，其中包括了系統(tǒng)初始化、溫度測(cè)量、led顯示、按鍵處理程序、pid運(yùn)算程序、聲光報(bào)警等。圖3-1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)總流程圖3.2 按鍵功能程序設(shè)計(jì)除系統(tǒng)復(fù)位鍵外，還有3個(gè)用于人工控制的按鍵。一個(gè)是菜單功能鍵，進(jìn)入設(shè)定目標(biāo)溫度和定時(shí)時(shí)間，以及確認(rèn)完成設(shè)定；另外2個(gè)按鍵分別是加減鍵，增加或減少設(shè)定值。按鍵功能程序流程圖如圖3-2所示。圖3-2

33、按鍵功能程序流程圖按鍵功能部分程序如下：void key_scan() /按鍵掃描if(keyset=0)delay1(10);if(keyset=0)keysetnum+; /設(shè)置鍵按下次數(shù)自增 while(!keyset);if(keysetnum=1) /設(shè)置鍵按下第1次，設(shè)定溫度個(gè)位if(keyup=0)delay1(10);if(keyup=0) temp_ge+; if(temp_ge=10) temp_ge=0;while(!keyup);if(keydown=0)delay1(10);if(keydown=0)temp_ge-;if(temp_ge=-1)temp_ge=9;

34、while(!keydown); if(keysetnum=2) /設(shè)置鍵按下第2次，設(shè)定溫度十位if(keyup=0)delay1(10);if(keyup=0) temp_shi+; if(temp_shi=10) temp_shi=0;while(!keyup);if(keydown=0)delay1(10);if(keydown=0)temp_shi-;if(temp_shi=-1)temp_shi=9; while(!keydown);if(keysetnum=3) /設(shè)置鍵按下第3次，設(shè)定定時(shí)時(shí)間if(keyup=0)delay1(10);if(keyup=0) time_sum+

35、; if(time_sum=100) time_sum=0; while(!keyup);if(keydown=0)delay1(10);if(keydown=0)time_sum-;if(time_sum=-1)time_sum=99; while(!keydown); if(keysetnum=4)/設(shè)置鍵按下第4次，退出設(shè)置,開(kāi)始加熱keysetnum=0; t1_flag=1; set_temp=temp_shi*10+temp_ge;3.3 led顯示程序設(shè)計(jì)led顯示程序流程圖如圖3-3所示，根據(jù)傳感器測(cè)得的溫度數(shù)據(jù)，經(jīng)單片機(jī)運(yùn)算后，查表得當(dāng)前溫度所對(duì)應(yīng)的段碼（表2-1），送數(shù)碼管

36、顯示。定時(shí)時(shí)間默認(rèn)為0，由人工設(shè)定。圖3-3 led顯示程序流程圖led顯示部分程序如下：uchar code dis_712=0x90,0xf6,0x8c,0xa4,0xe2,0xa1,0x81,0xf4,0x80,0xa0,0xff; /共陽(yáng)led段碼表 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 不亮 disdata=dis_7display2; /溫度十位 discan=0xf7; delay(80); discan=0xff; disdata=dis_7display1; /溫度個(gè)位 din=0;/點(diǎn)亮小數(shù)點(diǎn)位 discan=0xef; delay(80); discan=0xff; d

37、isdata=dis_7display0; /溫度小數(shù)位 discan=0xdf; delay(80); discan=0xff; disdata=dis_7time0; /定時(shí)時(shí)間顯示 discan=0xfb; delay(80); discan=0xff; disdata=dis_7time1; discan=0xfd; delay(80); discan=0xff;3.4 溫度采集程序設(shè)計(jì)由于ds18b20外接電路極為簡(jiǎn)單，所以電路連接沒(méi)有問(wèn)題，但是在軟件編程上，就要求嚴(yán)格按照時(shí)序進(jìn)行讀寫(xiě)操作。具體操作如下：對(duì)ds18b20操作時(shí)，首先要將它復(fù)位。將dq線拉低480s至960s，再將dq

38、拉高15s至60s，然后ds18b20發(fā)出60s至240s的低電平作為應(yīng)答信號(hào)，這是主機(jī)才能對(duì)它進(jìn)行其它操作。寫(xiě)操作：將數(shù)據(jù)線從高電平拉至低電平，產(chǎn)生起始信號(hào)。從dq線的下降沿起計(jì)時(shí)，在15s到60s這段時(shí)間內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)線進(jìn)行檢測(cè)，如數(shù)據(jù)線為高電平則寫(xiě)1；若為低電平，則寫(xiě)0。至此，完成了一個(gè)寫(xiě)周期。在開(kāi)始另一個(gè)寫(xiě)周期前，必須有1s以上的高電平恢復(fù)期。每個(gè)寫(xiě)周期必須要有60s以上的持續(xù)期。讀操作：主機(jī)將數(shù)據(jù)線從高電平拉至低電平1s以上，再使數(shù)據(jù)線升為高電平，從而產(chǎn)生讀起始信號(hào)。從主機(jī)將數(shù)據(jù)線從高電平拉至低電平15s到60s，主機(jī)數(shù)據(jù)讀取。每個(gè)讀周期最短的持續(xù)期為60s。兩個(gè)周期之間必須有1s以上的高

39、電平恢復(fù)期。溫度采集程序流程圖如圖3-4所示。圖3-4 溫度采集程序流程圖溫度采集部分程序如下：/*ds18b20復(fù)位函數(shù)*/ow_reset(void)char presence=1;while(presence)while(presence) dq=1;_nop_();_nop_();/從高拉倒低dq=0;delay(50); /550 usdq=1;delay(6); /66 uspresence=dq; /presence=0 復(fù)位成功,繼續(xù)下一步 delay(45); /延時(shí)500 us presence=dq;dq=1; /拉高電平/*ds18b20寫(xiě)命令函數(shù)*/void writ

40、e_byte(uchar val)uchar i;for(i=8;i0;i-)dq=1;_nop_();_nop_(); /從高拉倒低dq=0;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); /5 usdq=val&0x01; /最低位移出delay(6); /66 usval=val1; /右移1位dq=1;delay(1);/*ds18b20讀1字節(jié)函數(shù)*/uchar read_byte(void)uchar i;uchar value=0;for(i=8;i0;i-)dq=1;_nop_();_nop_();value=1;dq=0;_nop_();_nop_();_n

41、op_();_nop_(); /4 usdq=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); /4 usif(dq) value|=0x80;delay(6); /66 usdq=1;return(value);/*讀出溫度函數(shù)*/uint read_temp() uchar i,j; et0=0;ow_reset(); /總線復(fù)位delay(100);write_byte(0xcc); /跳過(guò)romwrite_byte(0x44); /發(fā)轉(zhuǎn)換命令,開(kāi)始溫度轉(zhuǎn)換ow_reset(); /重新復(fù)位delay(1);write_byte(0xcc); /跳過(guò)romwrite_

42、byte(0xbe); /讀取內(nèi)部ram的內(nèi)容j=read_byte(); /讀溫度值的低字節(jié) i=read_byte(); /讀溫度值的高字節(jié) temp1=i;temp1=8;temp1=temp1|j; / 兩字節(jié)合成一個(gè)整型變量 i=(i4; temp=i|j; /獲取的溫度放在temp中 et0=1;return temp1; /返回溫度值/*溫度數(shù)據(jù)處理函數(shù)*/work_temp(uint tem)display3=tem&0x0f; / 取小數(shù)部分的值display0=ditabdisplay3; / 存入小數(shù)部分顯示值display3=tem4; / 取中間八位,即整數(shù)部分的值d

43、isplay1=display3%100; / 取后兩位數(shù)據(jù)暫存display2=display1/10; / 取十位數(shù)據(jù)暫存display1=display1%10;if(!display2)display2=0x0a; /最高位為0時(shí)不顯示3.5 溫度控制程序設(shè)計(jì)本控制系統(tǒng)中，采用的是數(shù)字pid控制算法。pid控制器是一種線性控制器，它將設(shè)定值與測(cè)量值之間偏差的比例（p）、積分（i）、微分（d）通過(guò)線性組合構(gòu)成控制量，對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制。3.5.1 pid簡(jiǎn)介1.基本原理在模擬控制系統(tǒng)中，控制器最常用的控制規(guī)律是pid控制。pid控制系統(tǒng)原理框圖如圖3-5所示。圖3-5 pid控制系統(tǒng)原理

44、框圖pid控制是一種線性控制方法，它根據(jù)給定值r(t)與實(shí)際輸出值y(t)構(gòu)成控制偏差e(t)，即e(t)=r(t)-y(t)。對(duì)偏差e(t)進(jìn)行比例、積分、微分運(yùn)算，將三種運(yùn)算的結(jié)果相加，就得到pid控制器的控制輸出u(t)。在連續(xù)時(shí)間域中，pid控制器算法的表達(dá)式如下： (3-1) 式中：kp為比例系數(shù)；ti為積分時(shí)間常數(shù)；td為微分時(shí)間常數(shù)。 2.基本概念 基本偏差e(t)：表示當(dāng)前測(cè)量值與設(shè)定目標(biāo)之間的偏差。設(shè)定目標(biāo)是被減數(shù)，結(jié)果可以是正或負(fù)，正數(shù)表示還沒(méi)有達(dá)到，負(fù)數(shù)表示已經(jīng)超過(guò)了設(shè)定值，這是面向比例（proportional）用的一個(gè)變動(dòng)數(shù)據(jù)。 累計(jì)偏差e(t)=e(t)+e(t-1

45、) +e(t-n)：這是我們每一次測(cè)量得到偏差值的總和，是代數(shù)和，要考慮正負(fù)號(hào)運(yùn)算的。這是面向積分項(xiàng)（integral）用的一個(gè)變動(dòng)數(shù)據(jù)。 基本偏差的相對(duì)量e(t)-e(t-1)：用本次的基本偏差減去上一次的基本偏差，用于考察當(dāng)前控制對(duì)象的趨勢(shì)，作為快速反應(yīng)的重要依據(jù)，這是面向微分項(xiàng)（derivative）用的一個(gè)變動(dòng)數(shù)據(jù)。 三個(gè)基本參數(shù)kp、ki、kd：這是做好一個(gè)控制器的關(guān)鍵常數(shù)，分別稱(chēng)為比例常數(shù)、積分常數(shù)和微分常數(shù)。不同的控制對(duì)象需要選取不同的值，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試才能獲得較好的效果。標(biāo)準(zhǔn)的直接計(jì)算公式如下： （3-2）式（3-2）中的u（t）直接提供了執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置，故稱(chēng)為位置式pid算式或

46、點(diǎn)位型pid算式。3.三個(gè)基本參數(shù)kp、ki、kd在實(shí)際控制中的作用 比例環(huán)節(jié)：即時(shí)成比例地反映控制系統(tǒng)的偏差信號(hào)e(t)，偏差一旦產(chǎn)生，調(diào)節(jié)器立即產(chǎn)生控制作用以減小偏差。比例作用大，可以加快調(diào)節(jié)，減少誤差，但過(guò)大比例會(huì)使系統(tǒng)穩(wěn)定性下降。 積分環(huán)節(jié)：主要用于消除靜差，提高系統(tǒng)的無(wú)差度。積分作用的強(qiáng)弱取決于積分時(shí)間常數(shù)ti。ti越大，積分作用越弱，反之則越強(qiáng)。 微分環(huán)節(jié)：能反應(yīng)偏差信號(hào)的變化趨勢(shì)(變化速率)，并能在偏差信號(hào)的值變得過(guò)大之前，在系統(tǒng)中引入一個(gè)有效的早期修正信號(hào)，從而加快系統(tǒng)的動(dòng)作速度，減小調(diào)節(jié)時(shí)間。pid運(yùn)算程序流程圖如圖3-6所示。圖3-6 pid運(yùn)算程序流程圖pid運(yùn)算部分程序

47、如下：struct pid unsigned int setpoint; / 設(shè)定目標(biāo) desired value unsigned int proportion; / 比例常數(shù) proportional const unsigned int integral; / 積分常數(shù) integral const unsigned int derivative; / 微分常數(shù) derivative const unsigned int lasterror; / error-1 unsigned int preverror; / error-2 unsigned int sumerror; / sums

48、 of errors ;struct pid spid; / pid control structureunsigned int rout; / pid response (output)unsigned int rin; / pid feedback (input)unsigned char high_time,low_time,count=0;/占空比調(diào)節(jié)參數(shù)unsigned int s;/*pid初始化*/void pidinit (struct pid *pp) memset ( pp,0,sizeof(struct pid); /*pid計(jì)算部分*/unsigned int pidcalc( struct pid *pp, unsigned int nextpoint )unsigned int derror,error;error = pp-setpoint - nextpoint; / 偏差pp-sumerror += error; / 積分derror = pp-lasterror - pp-preverror; / 當(dāng)前微分pp-preverror = pp-lasterror;pp-laste