温控程序部分报告——基于msp430g2553

Author:zhangbin

学习笔记

formsp430g2553

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2012-09-14

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程序是整个系统中很重要的一个组成部分，它在硬件的基础上协调着整个系统各个硬件部分的一同工作，控制着整个温控系统的一举一动。软件的主要功能包括有：

（1）传感器信号的采集、处理

（2）加热丝的PWM输出

（3）加热的温度和速度控制

（4）温控系统运行流程控制：程序初始化、温控的启动与结束、液晶显示模块控制

（5）温控信息显示与参数设定：状态显示、控制算法参数设定等

上面的几个能中，除了程序的初始化在主函数中执行，其他的各个部分都是在中断函数中执行的，其中键盘检测和数据输入是在键盘中断中执行，其他的数据采集、处理、控制等都是在定时器5ms中断中执行的。单片机平时处于低功耗模式，降低功耗。

程序的流程图如下：

本文主要采用两种算法实现题目要求：

第一个是PID算法的改进，由于温度控制是一个只能加热不能制冷的控制，所以我们只用了PI。首先通过P让温度加到一个离设定温度较近的温度，然后利用I逼近设定温度。

程序如下：

voidpid()

{

if(set_t-now_t>13)

e2=0;

e1=set_t-now_t;//设定值和实际值之间的误差

uk=kp*e1+ki*e2+kd*e3;

//wr_float(0,1,e2);

e2=e1+e2;

e3=e1-e4;

e4=e1;

if(uk>speed)//防止升温过快

uk=speed;

if(uk<0)

uk=0;

control_value=1-uk;//pid输出的控制量即PWM的占空比

}

第二个是时间控制的线性算法

在时间控制中要求温度从40°均匀加热到60°，并且时间任意可设。

本程序实现的方法是：设定时间set_time是以s为单位，把40°到60°的这20°温差平均分成set_time份。然后在控制周期中，每一个周期让时间段time_m自加1，然后根据平均的公式算出该时间段应该达到的温度，公式如下：

因为控制时间输入set_time是以s为单位，而控制周期是100ms，所以上面要除以10。

具体的实现代码如下：

control_m_value=(float)time_m/set_time;

control_m_value=control_m_value/10;//时间的控制以100ms为单位，时间的设定是以1s为单位

control_m_value=40+20*control_m_value;

set_t=control_m_value;

pid();

CCR1=control_value*12000;//调节PWM的占空比12000为PWM周期