温度控制的PID算法的C语言程序

温度控制的PID算法的C语言程序,第1张

//PID算法温雀碧控C语言2008-08-17 18:58

#include<reg51.h>

#include<intrins.h>

#include<math.h>

#include<string.h>

struct PID {

unsigned int SetPoint// 设定目标 Desired Value

unsigned int Proportion// 比例常数 Proportional Const

unsigned int Integral// 积分常数 Integral Const

unsigned int Derivative/顷亩举/ 微分常数 Derivative Const

unsigned int LastError// Error[-1]

unsigned int PrevError// Error[-2]

unsigned int SumError// Sums of Errors

}

struct PID spid// PID Control Structure

unsigned int rout// PID Response (Output)

unsigned int rin// PID Feedback (Input)

sbit data1=P1^0

sbit clk=P1^1

sbit plus=P2^0

sbit subs=P2^1

sbit stop=P2^2

sbit output=P3^4

sbit DQ=P3^3

unsigned char flag,flag_1=0

unsigned char high_time,low_time,count=0//占空比调节参数

unsigned char set_temper=35

unsigned char temper

unsigned char i

unsigned char j=0

unsigned int s

/***********************************************************

延时子程序,延时时间以12M晶耐亩振为准,延时时间为30us×time

***********************************************************/

void delay(unsigned char time)

{

unsigned char m,n

for(n=0n<timen++)

for(m=0m<2m++){}

}

/***********************************************************

写一位数据子程序

***********************************************************/

void write_bit(unsigned char bitval)

{

EA=0

DQ=0/*拉低DQ以开始一个写时序*/

if(bitval==1)

{

_nop_()

DQ=1/*如要写1,则将总线置高*/

}

delay(5)/*延时90us供DA18B20采样*/

DQ=1/*释放DQ总线*/

_nop_()

_nop_()

EA=1

}

/***********************************************************

写一字节数据子程序

***********************************************************/

void write_byte(unsigned char val)

{

unsigned char i

unsigned char temp

EA=0 /*关中断*/

TR0=0

for(i=0i<8i++) /*写一字节数据,一次写一位*/

{

temp=val>>i/*移位 *** 作,将本次要写的位移到最低位*/

temp=temp&1

write_bit(temp)/*向总线写该位*/

}

delay(7)/*延时120us后*/

// TR0=1

EA=1/*开中断*/

}

/***********************************************************

读一位数据子程序

***********************************************************/

unsigned char read_bit()

{

unsigned char i,value_bit

EA=0

DQ=0/*拉低DQ,开始读时序*/

_nop_()

_nop_()

DQ=1/*释放总线*/

for(i=0i<2i++){}

value_bit=DQ

EA=1

return(value_bit)

}

/***********************************************************

读一字节数据子程序

***********************************************************/

unsigned char read_byte()

{

unsigned char i,value=0

EA=0

for(i=0i<8i++)

{

if(read_bit()) /*读一字节数据,一个时序中读一次,并作移位处理*/

value|=0x01<<i

delay(4)/*延时80us以完成此次都时序,之后再读下一数据*/

}

EA=1

return(value)

}

/***********************************************************

复位子程序

***********************************************************/

unsigned char reset()

{

unsigned char presence

EA=0

DQ=0/*拉低DQ总线开始复位*/

delay(30)/*保持低电平480us*/

DQ=1/*释放总线*/

delay(3)

presence=DQ/*获取应答信号*/

delay(28)/*延时以完成整个时序*/

EA=1

return(presence)/*返回应答信号,有芯片应答返回0,无芯片则返回1*/

}

/***********************************************************

获取温度子程序

***********************************************************/

void get_temper()

{

unsigned char i,j

do

{

i=reset()/*复位*/

}while(i!=0)/*1为无反馈信号*/

i=0xcc/*发送设备定位命令*/

write_byte(i)

i=0x44/*发送开始转换命令*/

write_byte(i)

delay(180)/*延时*/

do

{

i=reset()/*复位*/

}while(i!=0)

i=0xcc/*设备定位*/

write_byte(i)

i=0xbe/*读出缓冲区内容*/

write_byte(i)

j=read_byte()

i=read_byte()

i=(i<<4)&0x7f

s=(unsigned int)(j&0x0f)

s=(s*100)/16

j=j>>4

temper=i|j/*获取的温度放在temper中*/

}

/*====================================================================================================

Initialize PID Structure

=====================================================================================================*/

void PIDInit (struct PID *pp)

{

memset ( pp,0,sizeof(struct PID))

}

/*====================================================================================================

PID计算部分

=====================================================================================================*/

unsigned int PIDCalc( struct PID *pp, unsigned int NextPoint )

{

unsigned int dError,Error

Error = pp->SetPoint - NextPoint// 偏差

pp->SumError += Error// 积分

dError = pp->LastError - pp->PrevError// 当前微分

pp->PrevError = pp->LastError

pp->LastError = Error

return (pp->Proportion * Error//比例

+ pp->Integral * pp->SumError //积分项

+ pp->Derivative * dError)// 微分项

}

/***********************************************************

温度比较处理子程序

***********************************************************/

compare_temper()

{

unsigned char i

if(set_temper>temper)

{

if(set_temper-temper>1)

{

high_time=100

low_time=0

}

else

{

for(i=0i<10i++)

{ get_temper()

rin = s// Read Input

rout = PIDCalc ( &spid,rin )// Perform PID Interation

}

if (high_time<=100)

high_time=(unsigned char)(rout/800)

else

high_time=100

low_time= (100-high_time)

}

}

else if(set_temper<=temper)

{

if(temper-set_temper>0)

{

high_time=0

low_time=100

}

else

{

for(i=0i<10i++)

{ get_temper()

rin = s// Read Input

rout = PIDCalc ( &spid,rin )// Perform PID Interation

}

if (high_time<100)

high_time=(unsigned char)(rout/10000)

else

high_time=0

low_time= (100-high_time)

}

}

// else

// {}

}

/*****************************************************

T0中断服务子程序,用于控制电平的翻转 ,40us*100=4ms周期

******************************************************/

void serve_T0() interrupt 1 using 1

{

if(++count<=(high_time))

output=1

else if(count<=100)

{

output=0

}

else

count=0

TH0=0x2f

TL0=0xe0

}

/*****************************************************

串行口中断服务程序,用于上位机通讯

******************************************************/

void serve_sio() interrupt 4 using 2

{

/* EA=0

RI=0

i=SBUF

if(i==2)

{

while(RI==0){}

RI=0

set_temper=SBUF

SBUF=0x02

while(TI==0){}

TI=0

}

else if(i==3)

{

TI=0

SBUF=temper

while(TI==0){}

TI=0

}

EA=1*/

}

void disp_1(unsigned char disp_num1[6])

{

unsigned char n,a,m

for(n=0n<6n++)

{

// k=disp_num1[n]

for(a=0a<8a++)

{

clk=0

m=(disp_num1[n]&1)

disp_num1[n]=disp_num1[n]>>1

if(m==1)

data1=1

else

data1=0

_nop_()

clk=1

_nop_()

}

}

}

/*****************************************************

显示子程序

功能:将占空比温度转化为单个字符,显示占空比和测得到的温度

******************************************************/

void display()

{

unsigned char code number[]={0xfc,0x60,0xda,0xf2,0x66,0xb6,0xbe,0xe0,0xfe,0xf6}

unsigned char disp_num[6]

unsigned int k,k1

k=high_time

k=k%1000

k1=k/100

if(k1==0)

disp_num[0]=0

else

disp_num[0]=0x60

k=k%100

disp_num[1]=number[k/10]

disp_num[2]=number[k%10]

k=temper

k=k%100

disp_num[3]=number[k/10]

disp_num[4]=number[k%10]+1

disp_num[5]=number[s/10]

disp_1(disp_num)

}

/***********************************************************

主程序

***********************************************************/

main()

{

unsigned char z

unsigned char a,b,flag_2=1,count1=0

unsigned char phil[]={2,0xce,0x6e,0x60,0x1c,2}

TMOD=0x21

TH0=0x2f

TL0=0x40

SCON=0x50

PCON=0x00

TH1=0xfd

TL1=0xfd

PS=1

EA=1

EX1=0

ET0=1

ES=1

TR0=1

TR1=1

high_time=50

low_time=50

PIDInit ( &spid )// Initialize Structure

spid.Proportion = 10// Set PID Coefficients

spid.Integral = 8

spid.Derivative =6

spid.SetPoint = 100// Set PID Setpoint

while(1)

{

if(plus==0)

{

EA=0

for(a=0a<5a++)

for(b=0b<102b++){}

if(plus==0)

{

set_temper++

flag=0

}

}

else if(subs==0)

{

for(a=0a<5a++)

for(b=0a<102b++){}

if(subs==0)

{

set_temper--

flag=0

}

}

else if(stop==0)

{

for(a=0a<5a++)

for(b=0b<102b++){}

if(stop==0)

{

flag=0

break

}

EA=1

}

get_temper()

b=temper

if(flag_2==1)

a=b

if((abs(a-b))>5)

temper=a

else

temper=b

a=temper

flag_2=0

if(++count1>30)

{

display()

count1=0

}

compare_temper()

}

TR0=0

z=1

while(1)

{

EA=0

if(stop==0)

{

for(a=0a<5a++)

for(b=0b<102b++){}

if(stop==0)

disp_1(phil)

// break

}

EA=1

}

}

//DS18b20 子程序

#include <REG52.H>

sbit DQ=P2^1 //定义端口

typedef unsigned char byte

typedef unsigned int word

//延时

void delay(word useconds)

{

for(useconds>0useconds--)

}

//复位

byte ow_reset(void)

{

byte presence

DQ=0//DQ低电平

delay(29) //480us

DQ=1//DQ高电平

delay(3)//等待

presence=DQ//presence信号

delay(25)

return(presence)

} //0允许,1禁止

//从1-wire 总线上读取一个字节

byte read_byte(viod)

{

byte i

byte value=0

for (i=8i>0i--)

{

value>>=1

DQ=0

DQ=1

delay(1)

if(DQ)value|=0x80

delay(6)

}

return(value)

}

//向1-wire总线上写一个字节

void write_byte(char val)

{

byte i

for (i=8i>0i--) //一次写一个字节

{

DQ=0

DQ=val&0x01

delay(5)

DQ=1

val=val/2

}

delay(5)

}

//读取温度

char Read_Temperature(void)

{

union{

byte c[2]

int x

}temp

ow_reset()

write_byte(0xcc)

write_byte(0xBE)

temp.c[1]=read_byte()

temp.c[0]=read_byte()

ow_reset()

write_byte(0xCC)

write_byte(0x44)

return temp.x/2

}

我做过DS18B20温控设备,单总线传感这是念衫一个不错的选择哦。下面是C语言程序,硬件接线如下:

(1)把“单片机系统”区域中的P0.0-P0.7用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的ABCDEFGH端子上。

(2)把“单片机系统”区域中的P2.0-P2.7用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的S1S2S3S4S5S6S7S8端子上。

(3)把DS18B20芯片插入“四路单总线”区域中的任一个插座中,注意电源与地信号不要接反。

(4)把“四路单总线”行蔽区域中的对应的DQ端子连接到“单片机系仔带腔统”区域中的P3.7/RD端子上。

#include <REG52.h>//at89c52

#include <INTRINS.h>

unsigned char code displaybit[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,

0xef,0xdf,0xbf,0x7f}

unsigned char code displaycode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,

0x66,0x6d,0x7d,0x07,

0x7f,0x6f,0x77,0x7c,

0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00,0x40}

unsigned char code dotcode[32]={0,3,6,9,12,16,19,22,

25,28,31,34,38,41,44,48,

50,53,56,59,63,66,69,72,

75,78,81,84,88,91,94,97}

unsigned char displaycount

unsigned char displaybuf[8]={16,16,16,16,16,16,16,16}

unsigned char timecount

unsigned char readdata[8]

sbit DQ=P3^7

bit sflag

bit resetpulse(void)

{

unsigned char i

DQ=0

for(i=255i>0i--)

DQ=1

for(i=60i>0i--)

return(DQ)

for(i=200i>0i--)

}

void writecommandtods18b20(unsigned char command)

{

unsigned char i

unsigned char j

for(i=0i<8i++)

{

if((command &0x01)==0)

{

DQ=0

for(j=35j>0j--)

DQ=1

}

else

{

DQ=0

for(j=2j>0j--)

DQ=1

for(j=33j>0j--)

}

command=_cror_(command,1)

}

}

unsigned char readdatafromds18b20(void)

{

unsigned char i

unsigned char j

unsigned char temp

temp=0

for(i=0i<8i++)

{

temp=_cror_(temp,1)

DQ=0

_nop_()

_nop_()

DQ=1

for(j=10j>0j--)

if(DQ==1)

{

temp=temp | 0x80

}

else

{

temp=temp | 0x00

}

for(j=200j>0j--)

}

return(temp)

}

void main(void)

{

TMOD=0x01

TH0=(65536-4000)/256

TL0=(65536-4000)%256

ET0=1

EA=1

while(resetpulse())

writecommandtods18b20(0xcc)

writecommandtods18b20(0x44)

TR0=1

while(1)

{

}

}

void t0(void) interrupt 1 using 0

{

unsigned char x

unsigned int result

TH0=(65536-4000)/256

TL0=(65536-4000)%256

if(displaycount==2)

{

P0=displaycode[displaybuf[displaycount]] | 0x80

}

else

{

P0=displaycode[displaybuf[displaycount]]

}

P2=displaybit[displaycount]

displaycount++

if(displaycount==8)

{

displaycount=0

}

timecount++

if(timecount==150)

{

timecount=0

while(resetpulse())

writecommandtods18b20(0xcc)

writecommandtods18b20(0xbe)

readdata[0]=readdatafromds18b20()

readdata[1]=readdatafromds18b20()

for(x=0x<8x++)

{

displaybuf[x]=16

}

sflag=0

if((readdata[1] &0xf8)!=0x00)

{

sflag=1

readdata[1]=~readdata[1]

readdata[0]=~readdata[0]

result=readdata[0]+1

readdata[0]=result

if(result>255)

{

readdata[1]++

}

}

readdata[1]=readdata[1]<<4

readdata[1]=readdata[1] &0x70

x=readdata[0]

x=x>>4

x=x &0x0f

readdata[1]=readdata[1] | x

x=2

result=readdata[1]

while(result/10)

{

displaybuf[x]=result%10

result=result/10

x++

}

displaybuf[x]=result

if(sflag==1)

{

displaybuf[x+1]=17

}

x=readdata[0] &0x0f

x=x<<1

displaybuf[0]=(dotcode[x])%10

displaybuf[1]=(dotcode[x])/10

while(resetpulse())

writecommandtods18b20(0xcc)

writecommandtods18b20(0x44)

}

}

Good luck!

#include<reg52.h> #include<math.h>

#include<INTRINS.H>

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

/******************************************************************/

/*定义端口*/

/******************************************************************/

sbit seg1=P2^0

sbit seg2=P2^1

sbit seg3=P2^2

sbit DQ=P1^7//ds18b20 端口

sfr dataled=0x80//前数显示数据端口

/******************************************************************/

/*全局变量*/

/******************************************************************/

uint temp

uchar flag_get,count,num,minute,second

uchar code tab[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}

//7段数码管段码表共阳

uchar str[6]

/******************************************************************/

/* 函数声明 */

/******************************************************************/

void delay1(uchar MS)

unsigned int ReadTemperature(void)

void Init_DS18B20(void)

unsigned char ReadOneChar(void)

void WriteOneChar(unsigned char dat)

void delay(unsigned int i)

/******************************************************************/

/*主函数 */

/******************************************************************/

main()

{

unsigned char TempH,TempL

TMOD|=0x01//定时器设置游码

TH0=0xef

TL0=0xf0

IE=0x82

TR0=1

P2=0x00

count=0

while(1)

{

str[5]=0x39//显示C符号

str[1]=tab[TempH/100]//十位温度

str[2]=tab[(TempH%100)/10]//十位温度

str[3]=tab[(TempH%100)%10]|0x80//个位温度,带小数点

str[4]=tab[TempL]

if(flag_get==1) //神悔哪定时读取当前温度

{

temp=ReadTemperature()

if(temp&0x8000)

{

str[0]=0x40//负号标志

temp=~temp // 取反加1

temp +=1

}

else

str[0]=0

TempH=temp>>4

TempL=temp&0x0F

TempL=TempL*6/10//小数近似处理

flag_get=0

}

}

}

/******************************************************************/

/* 定时器中断*/

/******************************************************************/

void tim(void) interrupt 1 using 1//中断,用于数码管扫描和温度检测间隔

{

TH0=0xef//定时器重装值

TL0=0xf0

num++

if (num==50)

{num=0

flag_get=1//标志位有效

second++

if(second>=60)

{second=0

minute++

}

}

count++

if(count==1)

{P2=0

dataled=str[0]}//数码管扫描

if(count==2)

{P2=1

dataled=str[1]}

if(count==3)

{ P2=2

dataled=str[2]

}

if(count==4)

{ P2=3

dataled=str[3]

}

if(count==5)

{ P2=4

dataled=str[4]

}

if(count==6)

{ P2=5

dataled=str[5]

count=0}

}

/******************************************************************/

/*延时函数*/

/******************************************************************/

void delay(unsigned int i)//延时函数

{

while(i--)

}

/******************************************************************/

/*初始化 */

/******************************************************************/

void Init_DS18B20(void)

{

unsigned char x=0

DQ = 1 //DQ复位

delay(8) //稍做延时

DQ = 0 //单片机将DQ拉低

delay(80)//精确延时 大于 480us

DQ = 1 //拉高总线

delay(10)

x=DQ //稍做延时后 如果x=0则初始化成功 x=1则初始化失败

delay(5)

}

/******************************************************************/

/*读一个字节 */

/******************************************************************/

unsigned char ReadOneChar(void)

{

unsigned char i=0

unsigned char dat = 0

for (i=8i>0i--)

{

DQ = 0// 给脉冲信号

dat>>=1

DQ = 1// 给脉冲信号

if(DQ)

dat|=0x80

delay(5)

}

return(dat)

}

/******************************************************************/

/* 写一个字节 */

/******************************************************************/

void WriteOneChar(unsigned char dat)

{

unsigned char i=0

for (i=8i>0i--)

{

DQ = 0

DQ = dat&0x01

delay(5)

DQ = 1

dat>>=1

}

delay(5)

}

/******************************************************************/

/* 读取温度 */

/******************************************************************/

unsigned int ReadTemperature(void)

{

unsigned char a=0

unsigned int b=0

unsigned int t=0

Init_DS18B20()

WriteOneChar(0xCC)// 跳过读序号列号的 *** 作

WriteOneChar(0x44)// 启动温度转换

delay(200)

Init_DS18B20()

WriteOneChar(0xCC)//跳过读序号列号的 *** 作

WriteOneChar(0xBE)//读取温度寄存器等(共可读9个寄存器) 前两个就是温度

a=ReadOneChar() //低位

b=ReadOneChar() //高位

b<<=8

t=a+b

return(t)

}

//LZ,这是测温并且用数码管显示程序,报警可以自己另行添加!主要程序就是这些!

()


欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出

原文地址: http://outofmemory.cn/yw/8276687.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2023-04-14
下一篇 2023-04-14

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

保存