单片机PID温控源代码

/*===========================================================================
                                               CopyLeft(CL) FORVERE Wjj
                                                  All rights NOT reserved
                                       版权所无，翻版不究，但请保留此处信息
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                       any problem or suggestion mail to:  15258297408@163.com
**************************************************************************************************************************/
*文件名：PID_control
*文件说明:PID温控源代码，采用PID算法处理的温控模拟系统 ，ADC0809采集数据，IN4148为温度传感器
*版本:  The final version
*芯片:  STC89C52RC
*晶振:  (外)内部12MHz晶振
*作者:  Wang Jian Jun
*日期:  2010年5月27日  
*编译环境: keil3+proteus7 
*结果：  实物测试通过，温度维持在33℃-35℃ 
*说明:   采用PID算法处理的温控模拟系统 ，ADC0809采集数据，IN4148为温度传感器，LCD显示

=============================================================================*/
#include<reg51.h>     //加载C51核心库文件
#include<intrins.h>   //加载应用型库文件
#include"config.h"    //加载用户自配置可文件，此处未给出
#define N0 40536
#define nop() _nop_()
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int     //以上宏定义，方便写代码

/*程序中变量 数组定义*/
uchar idata table[]={"Real-time Temp:"};   //第一行显示"Real-time Temp:"
uchar idata table1[5];
uchar data1;
uchar kp;
uchar ki;
uchar kd;    //以上为PID算法的比例，积分，微分系数  
uint t,hightime,count;  //占空比调节参数
uint rltemp,settemp=350;
int e1,e2,e3,duk,uk;

/*引脚定义*/
sbit EOC=P2^6;
sbit OE=P2^5;
sbit START=P2^7;
sbit lcden=P3^2;
sbit lcdrw=P3^1;
sbit lcdrs=P3^0;
sbit pwm=P3^3;

/****************************** 
         延时子程序
*******************************/
void delay(uint z)
{     
 uint x,y;
 for(x=z;x>0;x--)
 for(y=29;y>0;y--);
}

/****************************** 
         LCD忙检测
*******************************/
bit lcd_busy()
{
 bit result;
 lcdrw = 1;
 lcdrs = 0;
 lcden = 1;
 nop();nop();nop();nop();
 result = (bit)(P0&0x80);
 lcden = 0;
 return(result);
}

/****************************** 
      LCD写命令子程序
*******************************/
void write_com(uchar com)
{
    while(lcd_busy());//忙等待
 lcdrs = 0;
 lcdrw = 0;
 P1 = com;
 delay(5);
 lcden = 1;
 delay(5);
 lcden = 0;
}

/****************************** 
      LCD写数据子程序
*******************************/
void write_data(uchar date)
{
    while(lcd_busy()); //忙等待
 lcdrs = 1;
 lcdrw = 0;
 P1=date;
 delay(5);
 lcden = 1;
 delay(5);
 lcden = 0;
}

/****************************** 
         LCD初始化
*******************************/
void lcd_init()
{
 lcden = 0;
 write_com(0x38);
 delay(5);
 write_com(0x0f);
 delay(5);
 write_com(0x06);
 delay(5);
 write_com(0x01);
 delay(5);
 write_com(0x80);
 delay(5);
 write_com(0x01);
} 

/****************************** 
      定时器初始化
*******************************/
void time_init()  
{
 EA = 1;
 ET0 = 1;
 ET1 = 1;
 TR0 = 1;
 TR1 = 1;
 TMOD = 0x11;
    TH0 = N0/256;
    TL0 = N0%256;
 TH1 = 0X3C;
 TL1 = 0XB0; 
}

/****************************** 
     PID算法系数设置
*******************************/
void Pid_init()
{
 hightime= 0;
 e1 = 0;
 e2 = 0;
 e3 = 0;
 kp = 10;
 ki = 5;
 kd = 5; 
}

/****************************** 
     温度比较  PID算法
*******************************/
void pid_ys()
{
 if(rltemp<settemp)  // 如果实际温度小于设定值
 {
  if(settemp-rltemp>20) // 如果相差2度
  {
   hightime=100;  //全速加热
  }
  else       //否则运行PID算法进行平滑加热
  {        
   e1 = settemp-rltemp;
   duk=(kp*(e1-e2)+ki*e1+kd*(e1-e2*2+e3))/10;
   uk = uk+duk;
   if(uk>100)
   uk = 100;
   else if(uk<-100)
   uk = -100;
   if(uk<0)
   {
    hightime=-uk;
   }
   else
   {
    hightime=uk;
   }
   e3 = e2;
   e2 = e1; 
  }
 }
 if(rltemp>=settemp) // 如果实际温度大于设定值
 {
  if(rltemp-settemp>0)  //只要实际温度与设定值有偏差
  {
   hightime=0;    //停止加热
  }
  else      //其他情况运行PID算法，但参数与前面的刚好相反
  {
   e1 = rltemp-settemp;
   duk=(kp*(e1-e2)+ki*e1+kd*(e1-e2*2+e3))/10;
   uk = uk+duk;
   if(uk>100)
   uk = 100;
   else if(uk<-100)
   uk = -100;
   if(uk<0)
   {
    hightime=100-(-uk);
   }
   else
   {
    hightime=100-uk;
   }
   e3 = e2;
   e2 = e1; 
  }
 }
 
}

/****************************** 
           主函数
*******************************/
void main()
{
    uint i;
 time_init();//定时器初始化
 Pid_init(); // PID初始化
 lcd_init(); // LCD初始化
 table1[5]=0x43; 
 table1[4]=0xdf;
 table1[2]=0x2e; //小数点 摄氏度符号ASCII码
    for(i=0;i<15;i++)  //带循环第一行显示"Real-time Temp:"
    {    
  write_data(table[i]);
  delay(20);
 }
 while(1)
 {
     t=data1*196/100;
  table1[3]=(t%100)%10+0x30; 
  table1[1]=(t%100)/10+0x30;
  table1[0]=t/100+0x30; //以上温度数据转化
  rltemp = t;  //给PID算法装载实际值
     write_com(0x80+0x45);//写LCD第二行的初地址
  for(i=0;i<6;i++) //该循环显示温度值
  {
   write_data(table1[i]);
   delay(20);
  }
  pid_ys();//运行温度比较 PID算法
 }
}

/****************************** 
   温度采集转换的定时中断
     0.5s刷新一次数据
*******************************/
void  timer0() interrupt 1
{
    uint j;
 j++;
 if(j==20)
 {
  OE = 0;
  START = 0;
  _nop_();
  START = 1;
  _nop_(); 
  START = 0;  
  while(EOC==0); 
  OE = 1; 
  _nop_();
  data1 = P0;
  _nop_();
  OE = 0; 
  j = 0;
    }
    TH0=N0/256;
    TL0=N0%256;
} 

/****************************** 
     PWM波输出的定时中断
*******************************/
void  timer1() interrupt 3
{ 
 if(++count<=(hightime)) 
  pwm=0; 
 else if(count<=100) 
 { 
  pwm=1; 
 } 
 else 
  count=0; 
 TH1=0x3c; 
 TL1=0xb0; 
} 

/*==============================end of file=======================================*/

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