基于51单片机+PID恒温控制器制作

制作一个简易的恒温控制器学习PID。
使用到ds18b20 5V加热器（TB有卖） 场效应管IRF 640N用于开通和关断加热器。
设置预设值，通过PID不断矫正加热器输出，达到预设温度。

引脚分配    lcd    lcddata:    P0
            lcd_e:        P2^7
            lcd_rs:        P2^6
            lcd_rw:        P2^5
        
        设置按键    limit_choise:        P    //温度上下限选择按键
                increase_temperature        P    //增加温度限值按键
                reduce_temperature        P    //减少温度限值按键
        
        蜂鸣器报警    warning        P   

        温度传感器    temperature_sensor    P

        制热    heatting    P

        制冷    refrigerating    P

        LED显示        normal        P    //正常温度指示灯
                high_temperature    P    //高温指示灯
                low_temperature        P    //低温指示灯   

单片机源程序如下:

1. #include <main.h>
   
2. extern unsigned char time_value;
   
3. extern bit flag;
   
4. int   PWM=0;
   
5. int  PWM_I,PWM_P;
   
6. unsigned char time_value=0;
   
7. bit  flag;
   
8. uint temp_m1=0;
   
9. int temp_m=0;  //温度放大100倍后的中转值
   
10. int set_temp=0; //设置温度*100
    
11. void InitTimer0(void)
    
12. {
    
13.     TMOD = 0x01;
    
14.     TH0 = 0x0EC;
    
15.     TL0 = 0x078;
    
16.     EA = 1;
    
17.     ET0 = 1;
    
18.     TR0 = 1;
    
19. }
    
20. void main()//主函数
    
21. {
    
22.     init();//初始化函数
    
23.         pid_init (&temp_PID);
    
24.         InitTimer0();
    
25.     temp_PID.Proportion =120;              //  Set PID Coefficients
    
26.     temp_PID.Integral   =5;
    
27.     temp_PID.Derivative =2;
    
28.    
    
29.         
    
30.         
    
31.   while(1)
    
32.         {
    
33.                 temp_control();//控制按键函数
    
34.                 if(time_value<PWM)      { heatting=1;}else { heatting=0;}
    
35.                
    
36.                  if(time_value==30)            
    
37.                 {
    
38.                
    
39.                 display_real_tenp(temp_m1);
    
40.                 }//显示函数        
    
41.                 if(time_value==60)      temp_m=unnormal_proccessing(temp_m1);//温度转换函数*100
    
42.                   if(time_value==100)
    
43.          {
    
44.                   
    
45.                    if(set_temp-temp_m>250)
    
46.                    {
    
47.                                       PWM=PWM_MAX;
    
48.                    }
    
49.                    else
    
50.                    {
    
51.            PWM_I=pid_calc(&temp_PID,temp_m);
    
52.            PWM  =PWM_I ;
    
53.            if( PWM>=100)PWM=100;
    
54.            else if(PWM<=PWM_MIN)  PWM=PWM_MIN;
    
55.                    }
    
56.                   
    
57.                   
    
58.                   }
    
59.                    if(time_value==120)
    
60.          {                PWM_P=PWM/2;
    
61.                         LcdWriteCom(0x80+0X40+0x0C);
    
62.                                 LcdWriteData('0'+PWM_P/100);
    
63.                                  LcdWriteCom(0x80+0X40+0x0D);
    
64.                                 LcdWriteData('0'+PWM_P%100/10);
    
65.                                 LcdWriteCom(0x80+0X40+0x0E);
    
66.                                 LcdWriteData('0'+PWM_P%10);
    
67.                  }
    
68.         }               
    
69. }
    
70. 
    
71. void init()//初始化函数
    
72. {
    
73.         uint i,j;
    
74.         //函数初始化
    
75.         LcdInit();//LCD初始化函数
    
76.         Ds18b20Init();
    
77.         
    
78.         //I/O口初始化
    
79.         heatting=0;//不制热
    
80. 
    
81.         
    
82.         //LCD初始化显示
    
83.         LcdWriteCom(0x80);//第一行显示
    
84.         j=strlen(num1);
    
85.         for(i=0; i<j; i++)
    
86.         {
    
87.                 LcdWriteData(num1[i]);        
    
88.                 delay_ms(1);
    
89.         }
    
90.         LcdWriteCom(0x80+0x40);//第二行显示
    
91.         j=strlen(num2);
    
92.         for(i=0; i<j; i++)
    
93.         {
    
94.                 LcdWriteData(num2[i]);        
    
95.                 delay_ms(1);
    
96.         }
    
97.         LcdWriteCom(0x04);  //关闭写一个指针加1
    
98. }
    
99. 
    
100. uint get_temp(uint temp)//计算温度函数
     
101. {
     
102.         float tp;
     
103.         
     
104.         tp=temp;//因为数据处理有小数点所以将温度赋给一个浮点型变量
     
105.         //如果温度是正的那么，那么正数的原码就是补码它本身
     
106.         temp=tp*0.0625*100+0.5;        
     
107.         //留两个小数点就*100，+0.5是四舍五入，因为C语言浮点数转换为整型的时候把小数点
     
108.         //后面的数自动去掉，不管是否大于0.5，而+0.5之后大于0.5的就是进1了，小于0.5的就
     
109.         //算加上0.5，还是在小数点后面。
     
110.         return temp;
     
111. }
     
112. 
     
113. void display_real_tenp(uint temp)//实时温度显示函数
     
114. {
     
115.         uchar datas[] = {0, 0, 0, 0}; //定义数组
     
116. 
     
117.         datas[0] = temp % 10000 / 1000;
     
118.         datas[1] = temp % 1000 / 100;
     
119.         datas[2] = temp % 100 / 10;
     
120.         datas[3] = temp % 10;
     
121. 
     
122.         LcdWriteCom(0x80+0x0a);                 //写地址 80表示初始地址
     
123.         LcdWriteData('0'+datas[0]); //十位
     
124. 
     
125.         LcdWriteCom(0x80+0x0b);        //写地址 80表示初始地址
     
126.         LcdWriteData('0'+datas[1]); //个位
     
127. 
     
128.         LcdWriteCom(0x80+0x0d);         //写地址 80表示初始地址
     
129.         LcdWriteData('0'+datas[2]); //显示小数点  
     
130. 
     
131.         LcdWriteCom(0x80+0x0e);                 //写地址 80表示初始地址
     
132.         LcdWriteData('0'+datas[3]); //显示小数点  
     
133. 
     
134. }
     
135. 
     
136. void temp_control()//控制温度上下限函数
     
137. {
     
138.         if(limit_choise==0)//选择按键
     
139.         {
     
140.                 delay_ms(5);
     
141.                 if(limit_choise==0)
     
142.                 {
     
143.                         while(!limit_choise);
     
144.                         limit_choise_num++;
     
145.                         if(limit_choise_num>=2)
     
146.                         {
     
147.                                 limit_choise_num=0;
     
148.                         }
     
149.                 }
     
150.         }
     
151.         if(limit_choise_num==0)//正常显示
     
152.         {
     
153.                 LcdWriteCom(0x0c);//关闭光标
     
154.         
     
155.         }
     
156.                         
     
157.         if(limit_choise_num==1)//调节上限温度
     
158.         {
     
159.                 LcdWriteCom(0x80+0X40+2);
     
160.                 LcdWriteCom(0x0f);//开启光标
     
161.                 if(increase_temperature==0)//增加温度
     
162.                 {
     
163.                         delay_ms(5);
     
164.                         if(increase_temperature==0)
     
165.                         {
     
166.                                 while(!increase_temperature);
     
167.                                 up_limit_temp++;
     
168.                                 if(up_limit_temp>=100)
     
169.                                 {
     
170.                                         up_limit_temp=0;
     
171.                                 }
     
172.                                 //写入新数据
     
173.                                 LcdWriteCom(0x80+0X40+0x03);
     
174.                                 LcdWriteData('0'+up_limit_temp/10);
     
175.                                 LcdWriteCom(0x80+0X40+0x04);
     
176.                                 LcdWriteData('0'+up_limit_temp%10);
     
177.                                 LcdWriteCom(0x80+0X40+2);//光标回写
     
178.                         }
     
179.                 }
     
180.                 if(reduce_temperature==0)//减少温度
     
181.                 {
     
182.                         delay_ms(5);
     
183.                         if(reduce_temperature==0)
     
184.                         {
     
185.                                 while(!reduce_temperature);
     
186.                                 up_limit_temp--;
     
187.                                 if(up_limit_temp<0)
     
188.                                 {
     
189.                                         up_limit_temp=99;
     
190.                                 }
     
191.                                 //写入新数据
     
192.                                 LcdWriteCom(0x80+0X40+0x03);
     
193.                                 LcdWriteData('0'+up_limit_temp/10);
     
194.                                 LcdWriteCom(0x80+0X40+0x04);
     
195.                                 LcdWriteData('0'+up_limit_temp%10);
     
196.                                 LcdWriteCom(0x80+0X40+2);//光标回写
     
197.                         }
     
198.                 }
     
199. 
     
200.         }
     
201.          set_temp=up_limit_temp*100;
     
202.         temp_PID.SetPoint   =set_temp;
     
203.         
     
204. }
     
205. 
     
206. int unnormal_proccessing(uint temp)//温度转换函数
     
207. {
     
208.         uchar datas[] = {0, 0, 0, 0}; //定义数组
     
209.         int temp1=0;
     
210. 
     
211.         datas[0] = temp % 10000 / 1000;
     
212.         datas[1] = temp % 1000 / 100;
     
213.         datas[2] = temp % 100 / 10;
     
214. ……………………
     
215. 
     
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楼主朋友：请教一下，
pp->SumError=-500;  中pp->是什么意思？  pp是什么意思？
temp_PID.SetPoint=set_temp;中的“.”是什么意思？set_temp值究竟赋给了谁？我做过实验，如果本句修改为SetPoint=set_temp;  或  temp_PID=set_temp;  SetPoint=set_temp;两句，程序总体好用，当温度回降到脉宽接近100%输出时，有一段时间无输出，当温度回降到脉宽输出为100%时输出恢复正常。谢谢楼主。

你里面的左移  右移是不是弄错了  或者你注释有误                  byte = (byte >> 1) | (bi << 7);        这一段的注释是不是有误   你看看   但是这个PID算法  还是满真确的  而且用到了 结构体指针    感觉非常高大上                                       

不倒翁.WZT 发表于 2017-7-12 06:22
楼主朋友：请教一下，
pp->SumError=-500;  中pp->是什么意思？  pp是什么意思？
temp_PID.SetPoint=set_ ...

此乃结构体指针 pp->SumError=-500; 相当于（*pp）.SumError    为了方便用pp->代替（*pp）

thanks for sharing

感谢分享！

兄弟没视频吗

楼主是否能提供一下相关电路图，谢谢

raymondau 发表于 2017-7-6 09:22
楼主是否能提供一下相关电路图，谢谢

电路图太丑  不要介意

lq3698 发表于 2017-7-6 09:12
兄弟没视频吗

没有视频，这个控制可以在设置温度上下0.3度浮动。有时间的可以慢慢调

离谱 发表于 2017-7-6 13:23
电路图太丑  不要介意

谢谢楼主，请问能发一下电路图吗？您发的这个是PCB图啊

raymondau 发表于 2017-7-6 16:31
谢谢楼主，请问能发一下电路图吗？您发的这个是PCB图啊

找了很久才找到

离谱 发表于 2017-7-6 16:49
找了很久才找到

收到了，谢谢

有仿真吗？兄弟

收到了，支持

在这里面，算法起到了什么样的作用？？

有实用价值

gdfg 发表于 2017-12-27 20:39
在这里面，算法起到了什么样的作用？？

自动控制输出，保持设定温度

tieq1952 发表于 2017-12-28 07:56
有实用价值

互相学习

学习了

学习一下PID

请问在这基础上，怎么增加遥控控制温度增减开关。

在此基础上，怎么增加遥控控制温度

厉害了！！学习！！

可否告知下楼主QQ，谢谢

谢谢分享！学习了

学习了，学习pid

老哥，你的5V加热器是多少瓦的，使用什么给他供电

qq984304095 发表于 2018-4-28 19:12
老哥，你的5V加热器是多少瓦的，使用什么给他供电

2W   可以用充电宝供电

顾新鑫 发表于 2018-3-26 14:36
在此基础上，怎么增加遥控控制温度

遥控只需要设置一个变量，远程数据传过来的时候使用这个变量接收就好

楼主还在不。

可以学习了

感谢楼主的分享

无法下载了？？？？

thank you。能不能有电路图一起学习学习，小白一个

好东西 ，学习了

学习PID

非常好！

可以

非常感谢楼主分享，今天试了一下，还有PWM 输出显示，挺不错的