写给新手一个基于C51的PID控制程序。。。

• #include<reg51.h>
• #include<intrins.h>
• #include<math.h>
• #include<string.h>
• 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<time;n++)
•             for(m=0;m<2;m++){}
•         }
•         /***********************************************************
•         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;
•             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;
• }
•         /***********************************************************
•         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<<i;
•         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);            //得到小数部分
•            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));           //全部初始化为0
• }
•         /*====================================================================================================
•         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             // 比例项
•         + pp->Integral * pp->SumError              // 积分项
•         + pp->Derivative * dError);                // 微分项
• }
•         /***********************************************************
•         温度比较处理子程序
•         ***********************************************************/
• void compare_temper()
• {
•         unsigned char i;
•         if(set_temper>temper)      //是否设置的温度大于实际温度
•         {
•            if(set_temper-temper>1)         //设置的温度比实际的温度是否是大于1度
•           {
•            high_time=100;                     //如果是，则全速加热
•            low_time=0;
•           }
•        else                                         //如果是在1度范围内，则运行PID计算
•           {
•             for(i=0;i<10;i++)
•           {
•             get_temper();                          //获取温度
•             rin = s; // Read Input
•             rout = PIDCalc ( &spid,rin ); // Perform PID Interation
•           }
•             if (high_time<=100)
•               high_time=(unsigned char)(rout/800);
•             else
•           high_time=100;
•               low_time= (100-high_time);
•           }
•         }
•         else if(set_temper<=temper)
•         {
•            if(temper-set_temper>0)
•           {
•             high_time=0;
•             low_time=100;
•           }
•            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/10000);
•              else
•               high_time=0;
•               low_time= (100-high_time);
•           }
•         }
•         // else
•         // {}
• }
•         /*****************************************************
•         T0中断服务子程序，用于控制电平的翻转 ,40us*100=4ms周期
•         ******************************************************/
• void serve_T0() interrupt 1 using 1
• {
•         if(++count<=(high_time))
•         output=1;
•         else if(count<=100)
•         {
•         output=0;
•         }
•         else
•         count=0;
•         TH0=0x2f;
•         TL0=0xe0;
• }
•         /*****************************************************
•         串行口中断服务程序，用于上位机通讯
•         ******************************************************/
• void serve_sio() interrupt 4 using 2
• {
•         /* EA=0;
•         RI=0;
•         i=SBUF;
•         if(i==2)
•         {
•         while(RI==0){}
•         RI=0;
•         set_temper=SBUF;
•         SBUF=0x02;
•         while(TI==0){}
•         TI=0;
•         }
•         else if(i==3)
•         {
•         TI=0;
•         SBUF=temper;
•         while(TI==0){}
•         TI=0;
•         }
•         EA=1; */
• }
• void disp_1(unsigned char disp_num1[6])
• {
•         unsigned char n,a,m;
•         for(n=0;n<6;n++)
•         {
•         // k=disp_num1[n];
•          for(a=0;a<8;a++)
•          {
•             clk=0;
•           m=(disp_num1[n]&1);
•           disp_num1[n]=disp_num1[n]>>1;
•           if(m==1)
•            data1=1;
•           else
•            data1=0;
•            _nop_();
•            clk=1;
•            _nop_();
•          }
•         }
• }
•         /*****************************************************
•         显示子程序
•         功能：将占空比温度转化为单个字符，显示占空比和测得到的温度
•         ******************************************************/
• void display()
• {
•         unsigned char code number[]={0xfc,0x60,0xda,0xf2,0x66,0xb6,0xbe,0xe0,0xfe,0xf6};
•         unsigned char disp_num[6];
•         unsigned int k,k1;
•         k=high_time;
•         k=k%1000;
•         k1=k/100;
•         if(k1==0)
•         disp_num[0]=0;
•         else
•         disp_num[0]=0x60;
•         k=k%100;
•         disp_num[1]=number[k/10];
•         disp_num[2]=number[k%10];
•         k=temper;
•         k=k%100;
•         disp_num[3]=number[k/10];
•         disp_num[4]=number[k%10]+1;
•         disp_num[5]=number[s/10];
•         disp_1(disp_num);
• }
•         /***********************************************************
•         主程序
•         ***********************************************************/
• void main()
• {
•         unsigned char z;
•         unsigned char a,b,flag_2=1,count1=0;
•         unsigned char phil[]={2,0xce,0x6e,0x60,0x1c,2};
•         TMOD=0x21;
•         TH0=0x2f;
•         TL0=0x40;
•         SCON=0x50;
•         PCON=0x00;
•         TH1=0xfd;
•         TL1=0xfd;
•         PS=1;
•         EA=1;
•         EX1=0;
•         ET0=1;
•         ES=1;
•         TR0=1;
•         TR1=1;
•         high_time=50;
•         low_time=50;
•         PIDInit ( &spid );    // Initialize Structure
•         spid.Proportion = 10; // Set PID Coefficients  比例常数 Proportional Const
•         spid.Integral = 8;    //积分常数 Integral Const
•         spid.Derivative =6;   //微分常数 Derivative Const
•         spid.SetPoint = 100; // Set PID Setpoint 设定目标 Desired Value
•         while(1)
• {
•         if(plus==0)
• {
•         EA=0;
•         for(a=0;a<5;a++)
•         for(b=0;b<102;b++){}
•         if(plus==0)
•   {
•         set_temper++;
•         flag=0;
•   }
• }
•         else if(subs==0)
•   {
•         for(a=0;a<5;a++)
•         for(b=0;a<102;b++){}
•         if(subs==0)
•         {
•          set_temper--;
•          flag=0;
•         }
•   }
•         else if(stop==0)
•         {
•             for(a=0;a<5;a++)
•             for(b=0;b<102;b++){}
•             if(stop==0)
•         {
•            flag=0;
•            break;
•         }
•            EA=1;
•         }
•        get_temper();
•            b=temper;
•         if(flag_2==1)
•           a=b;
•         if((abs(a-b))>5)
•           temper=a;
•         else
•           temper=b;
•           a=temper;
•           flag_2=0;
•         if(++count1>30)
•         {
•           display();
•           count1=0;
•         }
•           compare_temper();
•         }
•            TR0=0;
•            z=1;
•         while(1)
•         {
•             EA=0;
•         if(stop==0)
•         {
•             for(a=0;a<5;a++)
•             for(b=0;b<102;b++){}
•             if(stop==0)
•             disp_1(phil);
•         // break;
•         }
•         EA=1;
• }
• }
  

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