基于ATMEGA16的智能控制器的开发研制

过处理后按一定的规律传送到显示屏上显示。

4、系统软件开发

系统软件是整个控制系统的灵魂，而在控制系统中，核心部分是控制器的设计。本次设计我们主要采用了PID控制实现，全部软件都是用C语言编写的。依据总体设计的要求，软件流程图如图3，它由如下模块组成：

图2 ATMEGA16电路图

图3 主程序流程图

4、1 初始化模块

要求完成I/ O的设置、数据存储器分配(包括A/ D采样的结果、输入按键的键码、程序标志等) 、定时器、A/ D的设置并开中断。

4、2 循环扫描模块

检测是否有键盘输入、A/ D转换完成否、是否定时中断等判别任务。若有则转跳至相应的子程序或中断程序。

4、3 中断处理模块

依据状态完成定时计数、A/ D采样、键盘扫描等任务。

4、4 显示驱动模块

依据状态完成温度或系数的显示。

4、5 键盘处理模块

检测键码并进入相应处理程序。

4、6 定时中断模块

完成定时计数，定时间隔约为1s，为系数的设置提供数码。

4、7 温度/液位控制模块

依据测得的数据和预置数的差确定控制信号的输出。

5、智能控制器的应用

用ATMEGA16单片机实现的智能控制器，主要有如下功能：

(1) 具有比较强的控制功能，可以实现基本的PID控制、串级控制、基本的PID控制、串级控制、比值控制、前馈控制、史密斯补偿控制、位调节等功能。

(2) 能对输入信号进行处理，如线性化、数据滤波、标度变换等。

(3) 具有显示测量值和给定值的功能；具有故障报警的功能。

(4) 具有通信的功能。

(5) 具有自动/手动切换的功能。

将研发的智能控制器应用于浙大中控的AE2000B型过程控制实验装置中，具有稳定性好、精度高、抗干扰能力强等特点，满足实验所需的各项指标的要求，达到了预期的效果。

6、结束语

通过实践运行表明，所设计的系统能够可靠、稳定、无扰动地完成手动、自动切换的功能。以PID算法为核心的控制器能很好的满足系统的稳定性和精度要求，并且具有开发周期短、成本低、性能高、功能易扩大的优点。

参考文献

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[2] 马天程.智能测控仪表的研究[J].仪表技术与传感器,1997,12:23～28

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[4] 王 健,单 印.一种高精度智能温度控制器[J].微计算机信息,2002,18(11) :31～32