温度控制的PID算法的C语言程序

我的题目是：基于PID算法的温度控制系统

89C51单片机，通过键盘输入预设值，与DS18B20测得的实际值做比较，然后驱动制冷或加热电路。用keil C语言来实现PID的控制。

最佳答案

//PID算法温控C语言2008-08-17 18:58 #include #include #include #include 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; // 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晶振为准,延时时间为30us×time ***********************************************************/ void delay(unsigned char time) {

unsigned char m,n;

for(n=0;n

/*********************************************************** 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=0;i<8;i++) /*写一字节数据，一次写一位*/ {

temp=val>>i; /*移位操作，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=0;i<2;i++){} 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=0;i<8;i++) {

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<

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=0;i<10;i++) { get_temper(); rin = s; // Read Input

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

if (high_time<=100)

high_time=(unsigned char)(rout/800); else