#include <reg51.h>
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char //宏定义
#define LCD1602 P0
sbit SET=P3^2; //定义调整键
sbit DEC=P3^3; //定义减少键
sbit ADD=P3^4; //定义增加键
sbit BUZZ=P3^7; //定义蜂鸣器
sbit PWM=P1^0; //定义灯光报警
sbit ALAM1=P1^4;
sbit DQ=P1^1; //定义DS18B20总线I/O
sbit RS = P2^7;
sbit EN = P2^6;
sbit rw=P2^5;
bit shanshuo_st; //闪烁间隔标志
bit beep_st; //蜂鸣器间隔标志
uchar x=0; //计数器
uchar code tab1[]={"Now Tem: . C "};
uchar code tab2[]={"TH: C TL: C"};
uint c;
uchar Mode=0; //状态标志
signed char TH=40; //上限报警温度，默认值为40
signed char TL=10; //下限报警温度，默认值为10
#define Kp 18 //比例系数 18
#define Ki 13 //积分系数 13
#define Kd 0.8 //微分系数 0.3
int Real_temp; //实际温度值
int Set_temp; //设置温度
int Disp_temp; //显示温度
int last_error; //上次误差
float I_term; //前面温差和
bit key_hold;
int PID_MAX;
unsigned int out,PWMT,counter,kk,outp;
unsigned char test_temp; //温度检定标志
int time; //脉冲触发时刻
//============================================================================================
//====================================DS18B20=================================================
//============================================================================================
/*****延时子程序*****/
void Delay_DS18B20(int num)
{
while(num--) ;
}
void delay(uint xms)//延时函数，有参函数
{
uint x,y;
for(x=xms;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--);
}
/*****初始化DS18B20*****/
void Init_DS18B20(void)
{
unsigned char x=0;
DQ = 1; //DQ复位
Delay_DS18B20(8); //稍做延时
DQ = 0; //单片机将DQ拉低
Delay_DS18B20(80); //精确延时，大于480us
DQ = 1; //拉高总线
Delay_DS18B20(14);
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_DS18B20(20);
}
/*****读一个字节*****/
unsigned char ReadOneChar(void)
{
unsigned char i=0;
unsigned char dat = 0;
for (i=8;i>0;i--)
{
DQ = 0; // 给脉冲信号
dat>>=1;
DQ = 1; // 给脉冲信号
if(DQ)
dat|=0x80;
Delay_DS18B20(4);
}
return(dat);
}
/*****写一个字节*****/
void WriteOneChar(unsigned char dat)
{
unsigned char i=0;
for (i=8; i>0; i--)
{
DQ = 0;
DQ = dat&0x01;
Delay_DS18B20(5);
DQ = 1;
dat>>=1;
}
}
/*****读取温度*****/
unsigned int ReadTemperature(void)
{
unsigned char a=0;
unsigned char b=0;
unsigned int t=0;
float tt=0;
Init_DS18B20();
WriteOneChar(0xCC); //跳过读序号列号的操作
WriteOneChar(0x44); //启动温度转换
Init_DS18B20();
WriteOneChar(0xCC); //跳过读序号列号的操作
WriteOneChar(0xBE); //读取温度寄存器
a=ReadOneChar(); //读低8位
b=ReadOneChar(); //读高8位
t=b;
t<<=8;
t=t|a;
tt=t*0.0625;
// t= tt*10+0.5; //放大10倍输出并四舍五入
t= tt*10+0.5;
return(t);
}
/*****读取温度*****/
void check_wendu(void)
{
c=ReadTemperature(); //获取温度值并减去DS18B20的温漂误差
}
/********液晶写入指令函数与写入数据函数，以后可调用**************/
void write_1602com(uchar com)//****液晶写入指令函数****
{
RS=0;//数据/指令选择置为指令
rw=0; //读写选择置为写
LCD1602=com;//送入数据
delay(1);
EN=1;//拉高使能端，为制造有效的下降沿做准备
delay(1);
EN=0;//en由高变低，产生下降沿，液晶执行命令
}
void write_1602dat(uchar dat)//***液晶写入数据函数****
{
RS=1;//数据/指令选择置为数据
rw=0; //读写选择置为写
LCD1602=dat;//送入数据
delay(1);
EN=1; //en置高电平，为制造下降沿做准备
delay(1);
EN=0; //en由高变低，产生下降沿，液晶执行命令
}
void lcd_init()//***液晶初始化函数****
{
uchar a;
write_1602com(0x38);//设置液晶工作模式，意思：16*2行显示，5*7点阵，8位数据
write_1602com(0x0c);//开显示不显示光标
write_1602com(0x06);//整屏不移动，光标自动右移
write_1602com(0x01);//清显示
write_1602com(0x80);//日历显示固定符号从第一行第1个位置之后开始显示
for(a=0;a<16;a++)
{
write_1602dat(tab1[a]);//向液晶屏写日历显示的固定符号部分
delay(3);
}
write_1602com(0x80+0x40);//时间显示固定符号写入位置，从第2个位置后开始显示
for(a=0;a<16;a++)
{
write_1602dat(tab2[a]);//写显示时间固定符号，两个冒号
delay(3);
}
}
void display()
{
if(Mode==0)
{
check_wendu();
write_1602com(0x80+8);
write_1602dat(c/1000+0x30);
write_1602dat((c%1000)/100+0x30);
write_1602dat(((c%1000)%100)/10+0x30);
write_1602com(0x80+12);
write_1602dat(((c%1000)%100)%10+0x30);
write_1602com(0x80+13);
write_1602dat(0xdf);
write_1602com(0x80+0x40+3);
write_1602dat(TH/10+0x30);
write_1602dat(TH%10+0x30);
write_1602dat(0xdf);
write_1602com(0x80+0x40+12);
write_1602dat(TL/10+0x30);
write_1602dat(TL%10+0x30);
write_1602dat(0xdf);
}
}
//=====================================================================================
void KEY()
{
//功能键
if(SET==0)
{
BUZZ=0;
delay(10);
if(SET==0)
{
Mode++;
if(Mode==3)
Mode=0;
BUZZ=1;
}
while(SET==0)
{
if(Mode==0)
{
// write_1602com(0x80+0x40+6);
write_1602com(0x0c);
}
else if(Mode==1)
{
write_1602com(0x80+0x40+4);
write_1602com(0x0f);
}
else
{
write_1602com(0x80+0x40+13);
write_1602com(0x0f);
}
}
}
//增加
if(ADD==0&&Mode==1)
{
BUZZ=0;
delay(10);
if(ADD==0)
{
TH++;
if(TH>=99)
TH=99;
write_1602com(0x80+0x40+3);
write_1602dat(TH/10+0x30);
write_1602dat(TH%10+0x30);
write_1602com(0x80+0x40+4);
BUZZ=1;
}
while(ADD==0);
}
//减少
if(DEC==0&&Mode==1)
{
BUZZ=0;
delay(10);
if(DEC==0)
{
TH--;
if(TH==TL)
TH=TL+1;
write_1602com(0x80+0x40+3);
write_1602dat(TH/10+0x30);
write_1602dat(TH%10+0x30);
write_1602com(0x80+0x40+4);
BUZZ=1;
}
while(DEC==0);
}
if(ADD==0&&Mode==2)
{
BUZZ=0;
delay(10);
if(ADD==0)
{
TL++;
if(TL==TH)
TL=TH-1;
write_1602com(0x80+0x40+12);
write_1602dat(TL/10+0x30);
write_1602dat(TL%10+0x30);
write_1602com(0x80+0x40+13);
BUZZ=1;
}
while(ADD==0);
}
//减少
if(DEC==0&&Mode==2)
{
BUZZ=0;
delay(10);
if(DEC==0)
{
TL--;
if(TL<=0)
TL=0;
write_1602com(0x80+0x40+12);
write_1602dat(TL/10+0x30);
write_1602dat(TL%10+0x30);
write_1602com(0x80+0x40+13);
BUZZ=1;
}
while(DEC==0);
}
}
/*****报警子程序*****/
void Alarm()
{
if(x>=10){beep_st=~beep_st;x=0;}
if(Mode==0)
{
if((c/10)>=TH)
{
// ALAM=0;
ALAM1=1;
if(beep_st==1)
BUZZ=0;
else
BUZZ=1;
}
else if((c/10)<TL)
{
ALAM1=0;
// ALAM=1;
if(beep_st==1)
BUZZ=0;
else
BUZZ=1;
}
else
{
BUZZ=1;
// ALAM=1;
ALAM1=1;
}
}
else
{
BUZZ=1;
//ALAM=1;
ALAM1=1;
}
}
int PID(int Set_value,int Real_value) //标准PID温度控制算法
{
float uk ,uk1 ,duk;
int pid_out,e ,e1 ,e2;
e=Set_value-Real_value;//误差量
duk=Kp*(e-e1)+Ki*e+Kd*(e-2*e1+e2); //+Kd*(e-2e1+e2)
uk=uk1+duk;
pid_out=(int)uk;
uk1=uk;
e2=e1;
e1=e;
if(pid_out>2000) //1000
{
pid_out=990;// 990
}
else if(pid_out<1000) //10
{
pid_out=1000; //10
}
outp=pid_out;
return(pid_out);
}
void T0_int(void) interrupt 1
{
TH0= (65535-2000)/256; //PWM=1高位初值计算
TL0 = (65535-2000)%256; //PWM=1低位初值计算
kk++;
if(kk>2000)
kk=0;
if(kk>outp)
{PWM=1;
// jia=1;
}
else {PWM=0;
//jia=0;
}
}
/*****主函数*****/
void main(void)
{
uint z;
delay(1);
lcd_init();
delay(1);
// InitTimer(); //初始化定时器
TMOD=0x01; //定时器0模式1
TR0=1;
ET0=1;
//IT0=1;
// EX0=1;
EA=1;
for(z=0;z<100;z++)
{
check_wendu();
delay(1);
}
PWM=1;
// jia=1;
I_term=0;
last_error=0;
TH=40; //初始设定温度为41度
Real_temp=TH*10;
while(1)
{
counter++;
if(counter>40) //if(counter>40)
{
test_temp=1; //进行一次温度检定
counter=0;
}
if(test_temp) //温度检定标志置位，进入温度PID调节
{
check_wendu();
Real_temp=c; //采集当前实际温度
if(Real_temp>TH*10)
PWM=1;
else
PID(TH*10,Real_temp); //PID程序
test_temp=0; //检定完成，清温度检定标志
}
display();
KEY();
Alarm();
}
}
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