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本程序只供学习使用，未经作者许可，不得用于其它任何用途
程序结构参考 安徽师范大学 Lyzhangxiang的EasyHW OS结构设计
Main.C file
作者：bg8wj
建立日期: 2011.12.23
版本：V1.0
Copyright(C) bg8wj
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#include "ioconfig.h"
#include "includes.h"
#include "datacomm.h"
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PID函数
*************************************************/
void PIDInit (struct PID *pp)
{
memset ( pp,0,sizeof(struct PID));
}
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增量控制PID函数体
51单片机最不擅长浮点数计算，转换成int型计算
*************************************************/
unsigned int PIDCalc( struct PID *pp, unsigned int NextPoint )
{
unsigned int dError,Error,pError;
//增量法计算公式：
//Pdt=Kp*[E(t)-E(t-1)]+Ki*E(t)+Kd*[E(t)-2*E(t-1)+E(t-2)]
Error = set_temper - NextPoint; // 偏差E(t)
pError=Error-pp->LastError; //E(t)-E(t-1)
dError=Error-2*pp->LastError+pp->PrevError; //E(t)-2*E(t-1)+E(t-2)
pp->PrevError = pp->LastError;
pp->LastError = Error;
return (
pp->Proportion * pError //比例
+ pp->Integral *Error //积分项
+ pp->Derivative * dError // 微分项
);
}
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PID函数初始化
*************************************************/
void PIDBEGIN()
{
PIDInit(&spid); // Initialize Structure
spid.Proportion = 10; // Set PID Coefficients
spid.Integral = 5;
spid.Derivative =4;
}
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实时温度读取函数
从DS18b20中读取实时温度
返回值放大10倍便于PID计算
*************************************************/
int ReadTemperature(void)
{
unsigned char TPL=0;
unsigned char TPH=0;
unsigned int temperture=0;
//EA = 0;
Init_DS18B20();
WriteOneChar(0xCC); //跳过读序号列号的操作
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
TPL=ReadOneChar(); //读温度低字节
TPH=ReadOneChar(); //读温度高字节
//启动下一次温度转换
Init_DS18B20();
WriteOneChar(0xCC); // 跳过读序号列号的操作
WriteOneChar(0x44); // 启动温度转换
//temperture=(TPH*256+TPL)*0.0625 //真实温度值 范围（+125，-55）
if(TPH&0xfc)
{
tp_flag=1; //负温度标记
temperture=((TPH<<8)|TPL);
temperture=((~temperture)+1);
temperture*=0.625+0.5;
}
else
{
tp_flag=0;
//temperture=((TPH<<8)|TPL)*0.0625 //温度输出值范围（125.00，-55.00）
temperture=((TPH<<8)|TPL)*0.625+0.5;//温度值放大10倍 范围（+1250.00，-550.00）
} // +0.5四舍五入 精度只到小数后一位
return(temperture);
}
/************************************************
lcd1602显示函数
*************************************************/
void xianshi(void)
{
LCD_Write_String(0,0,"NOW TMP:");
LCD_Write_String(0,1,"SET TMP:");
}
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lcd1602显示实时温度
*************************************************/
void view(unsigned int tmp)
{
LCD_Write_Char(15,0,'C');
LCD_Write_Char(14,0,0xdf);//摄氏温度符号
LCD_Write_Char(13,0,zhi[tmp%10]);//小数点后第1位
LCD_Write_Char(12,0,'.');
LCD_Write_Char(11,0,zhi[tmp%100/10]);// 个位
LCD_Write_Char(10,0,zhi[tmp/100]); //十位
if(0==tmp/1000)LCD_Write_Char(9,0,' ');//百位 如果为零显示空格
else
LCD_Write_Char(9,0,zhi[tmp/1000]);
if(1==tp_flag)LCD_Write_Char(8,0,'-');//正负温度符号显示 负温度显示- 0上显示空格
else
LCD_Write_Char(8,0,' ');
}
/***********************************************************
PID温度控制做动函数
***********************************************************/
void compare_temper() //PID温度控制输出函数
{
unsigned char i;
if(set_temper>temper)
{
if(set_temper-temper>50)//如果控制目标温度温与实时温度差大于5度，（放大10倍）是50
{
PWM0_set(10); //PWM 输出高电平占空比最大。即全速加温
PWM1_set(10);
}
else
{
for(i=0;i<10;i++) //5度范围内PID增量控制，10次周期 即PID积分式中T=10
{
rin=ReadTemperature();//PID输入实时温度采样值
rout = PIDCalc ( &spid,rin ); // PID增量输出
}//PID增量输出范围（0-255）配合pwm取值范围
send_string_com("pid out:"); //串口输出监视数据
send_char_com(rin); //实时温度值
send_char_com(rout);//PID增量输出值
send_char_com(0x0d);//输出回车，换行间隔控制字符
send_char_com(0x0a);//
if(rout>=240)rout=240; //保障PWM输入值10-240 防止pwm出现失调。stc单片机特性。
if(rout<=20)rout=20;
PWM0_set(255-rout);
PWM1_set(255-rout);
}
}
else if(set_temper<=temper) //目标温度小于实时温度pwm输出低电平最高占空比，关闭加热。
{
PWM0_set(250);
PWM1_set(250);
}
}
/************************************************
系统初始化函数
*************************************************/
void Sys_Init()
{
PWM_init();
PIDBEGIN();
LCD_Init();
Init_DS18B20();
LCD_Clear();
InitUart1();
}
/*************************************************
主函数
**************************************************/
void main(void)
{
Sys_Init(); //系统初始化
xianshi(); //显示字符
PWM0_set(250); //初始化PWM两路输出最高低电平占空比，不要加热
PWM1_set(250);
delay500ms(); //延时稍等芯片初始化
while(1)
{
EA=0;
k=KeyPro(); //键盘扫描
if(k!=0xff)
{
if(k==15){i=0;shu[0]=0;shu[1]=0;shu[2]=0;shu[3]=0;}
else{shu[i]=k;i++;if(i>3)i=0;}//键值15对应清除设定温度显示及数组为0
}
if(k==14)//键值14键 置入设定温度并确定 输入格式xxx+确定键 第一位是百度 为0需要输入0
{
EA=1;
set_temper=1000*(shu[0])+100*shu[1]+10*shu[2];
compare_temper(); //启动PID温度控制作动函数
}
LCD_Write_Char(15,1,'C'); //显示设定温度值百位为0时 显示空格 但是输入必须输入0
LCD_Write_Char(14,1,0xdf); //温标符号
LCD_Write_Char(13,1,zhi[0]);
LCD_Write_Char(12,1,'.');
LCD_Write_Char(11,1,zhi[shu[2]]);
LCD_Write_Char(10,1,zhi[shu[1]]);
if(shu[0]==0)LCD_Write_Char(9,1,' ');
else LCD_Write_Char(9,1,zhi[shu[0]]);
if(counter-- == 0) //温度联系读5次
{
temper=ReadTemperature();
counter =5;
}
view(temper); //温度显示；
if(!set_temper==0)compare_temper();//只有设置目标温度后才启动PID温控作动函数
}
}
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