Author:zhangbin

學(xué)習(xí)筆記

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2012-09-14

versions：12_09_01

程序是整個系統(tǒng)中很重要的一個組成部分，它在硬件的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)著整個系統(tǒng)各個硬件部分的一同工作，控制著整個溫控系統(tǒng)的一舉一動。軟件的主要功能包括有：

（1）傳感器信號的采集、處理

（2）加熱絲的PWM輸出

（3）加熱的溫度和速度控制

（4）溫控系統(tǒng)運(yùn)行流程控制：程序初始化、溫控的啟動與結(jié)束、液晶顯示模塊控制

（5）溫控信息顯示與參數(shù)設(shè)定：狀態(tài)顯示、控制算法參數(shù)設(shè)定等

上面的幾個能中，除了程序的初始化在主函數(shù)中執(zhí)行，其他的各個部分都是在中斷函數(shù)中執(zhí)行的，其中鍵盤檢測和數(shù)據(jù)輸入是在鍵盤中斷中執(zhí)行，其他的數(shù)據(jù)采集、處理、控制等都是在定時器5ms中斷中執(zhí)行的。單片機(jī)平時處于低功耗模式，降低功耗。

程序的流程圖如下：

本文主要采用兩種算法實現(xiàn)題目要求：

第一個是PID算法的改進(jìn)，由于溫度控制是一個只能加熱不能制冷的控制，所以我們只用了PI。首先通過P讓溫度加到一個離設(shè)定溫度較近的溫度，然后利用I逼近設(shè)定溫度。

程序如下：

voidpid()

{

if(set_t-now_t>13)

e2=0;

e1=set_t-now_t;//設(shè)定值和實際值之間的誤差

uk=kp*e1+ki*e2+kd*e3;

//wr_float(0,1,e2);

e2=e1+e2;

e3=e1-e4;

e4=e1;

if(uk>speed)//防止升溫過快

uk=speed;

if(uk<0)

uk=0;

control_value=1-uk;//pid輸出的控制量即PWM的占空比

}

第二個是時間控制的線性算法

在時間控制中要求溫度從40°均勻加熱到60°，并且時間任意可設(shè)。

本程序?qū)崿F(xiàn)的方法是：設(shè)定時間set_time是以s為單位，把40°到60°的這20°溫差平均分成set_time份。然后在控制周期中，每一個周期讓時間段time_m自加1，然后根據(jù)平均的公式算出該時間段應(yīng)該達(dá)到的溫度，公式如下：

因為控制時間輸入set_time是以s為單位，而控制周期是100ms，所以上面要除以10。

具體的實現(xiàn)代碼如下：

control_m_value=(float)time_m/set_time;

control_m_value=control_m_value/10;//時間的控制以100ms為單位，時間的設(shè)定是以1s為單位

control_m_value=40+20*control_m_value;

set_t=control_m_value;

pid();

CCR1=control_value*12000;//調(diào)節(jié)PWM的占空比12000為PWM周期