Ⅰ 基於單片機的恆溫控制系統
我剛幫別人做了一個，是按這個要求做的，你可以提出任意修改要求。
程序是匯編的，已經調試通過。
ProteUS模擬文件下載地址：
推薦:70電加熱PRE.rar( http://ishare.iask.sina.com.cn/f/7033603.html )
; 設計基於單片計算機的溫度控制器。用於控制電加熱爐的溫度。具體要求如下:
; 1. 溫度連續可調，范圍為30℃~150℃
; 2. 超調量σ%≤20%
; 3. 溫度誤差≤±0.5℃
; 4. 人-機對話方便
; 5. 控制演算法採用PID或改進的PID或其他演算法.
; （我用的是AT89C52的單片機：
; A.電加熱爐經由溫度感測器測量後，
; 通過V/F變換器的模數轉換，
; 將電壓或電流量轉換為數字信號進入單片機內，
; 然後通過移位寄存器和解碼器的信息轉換，
; 通過顯示驅動器來進行LED數碼管的溫度顯示；
; B.單片機也通過雙向可控硅來控制爐內的溫度；
; C.用戶通過按鍵來設置溫度上限、下限值）
Ⅱ MCS-51單片機的溫度測控設計(開題報告)
溫度變化范圍不大的用DS18B20 （-55~85）好象，控制用繼電器或者其它的都好，自己做吧，會在其中學到很多東西
Ⅲ 我是機電專業的學生，快要畢業了，我的畢業論文題目是基於51單片機的溫度控制系統設計
第1章 硬體電路分析
第1.1節 硬體電路概述該測溫系統由五部分組成：電源模塊、偵測模塊、顯示模塊、控制模塊、通訊模塊。電源模塊完成將200V，50Hz市電轉換為穩定的直流+5V電源的任務,包含變壓、整流、濾波和穩壓四部分，其中穩壓部分採用LM7805集成塊。串口通信模塊的任務是實現單片機與計算機的通信，通過軟體將程序下載至單片機中進行運行調試
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Ⅳ 論文單片機溫度控制系統的（程序清單）！！！！急！！！！
本設計的溫度測量及加熱控制系統以 AT89S52 單片機為核心部件，外加溫度採集電
路、鍵盤及顯示電路、加熱控制電路和越限報警等電路。採用單匯流排型數字式的溫度傳
感器 DS18B20，及行列式鍵盤和動態顯示的方式，以容易控制的固態繼電器作加熱控制
的開關器件。本作品既可以對當前溫度進行實時顯示又可以對溫度進行控制，以使達到
用戶需要的溫度，並使其恆定在這一溫度。人性化的行列式鍵盤設計使設置溫度簡單快
速，兩位整數一位小數的顯示方式具有更高的顯示精度。建立在模糊控制理論上的控制
演算法，使控制精度完全能滿足一般社會生產的要求。通過對系統軟體和硬體設計的合理
規劃，發揮單片機自身集成眾多系統級功能單元的優勢，在不減少功能的前提下有效降
低了硬體成本，系統操控簡便。
實驗證明該溫控系統能達到 0.2℃的靜態誤差,0.45℃的控制精度,以及只有 0.83%
的超調量,因而本設計具有很高的可靠性和穩定性。
關鍵 詞： 單片機 恆溫控制 模糊控制
1
引 言
溫度是工業生產中主要的被控參數之一，與之相關的各種溫度控制系統廣泛應用於
冶金、化工、機械、食品等領域。溫度控制是工業生產過程中經常遇到的過程式控制制,有
些工藝過程對其溫度的控制效果直接影響著產品的質量,因而設計一種較為理想的溫度
控制系統是非常有價值的。
硬體 系統的設計
1、電路總體原理框圖
溫度測量及加熱系統控制的總體結構如圖 1 所示。系統主要包括現場溫度採集、實
時溫度顯示、加熱控制參數設置、加熱電路控制輸出、與報警裝置和系統核心 AT89S52
單片機作為微處理器。
圖 1：系統總體原理框圖
溫度採集電路以數字量形式將現場溫度傳至單片機。單片機結合現場溫度與用戶設
定的目標溫度，按照已經編程固化的模糊控制演算法計算出實時控制量。以此控制量控制
固態繼電器開通和關斷，決定加熱電路的工作狀態，使水溫逐步穩定於用戶設定的目標
值。在水溫到達設定的目標溫度後，由於自然冷卻而使其溫度下降時，單片機通過采樣
回的溫度與設置的目標溫度比較，作出相應的控制，開啟加熱器。當用戶需要比實時溫
度低的溫度時，此電路可以利用風扇降溫。系統運行過程中的各種狀態參量均可由數碼
管實時顯示。
2、溫度採集電路的設計
溫度採集電路模塊如圖 2 示。DS18B20 內部結構主要由四部分組成：64 位光刻 ROM、
溫度感測器、非揮發的溫度報警觸發器 TH 和 TL、配置寄存器。其中 DQ 為數字信號輸
入/輸出端；GND 為電源地；VDD 為外接供電電源輸入端。
2
圖 2：溫度採集電路
DS18B20 中的溫度感測器可完成對溫度的測量，以 12 位轉化為例:用 16 位符號擴展
的二進制補碼讀數形式提供，以 0.0625℃/LSB 形式表達，其中 S 為符號位。
這是 12 位轉化後得到的 12 位數據，存儲在 18B20 的兩個 8 比特的 RAM 中，二進
制中的前面 5 位是符號位，如果測得的溫度大於 0，這 5 位為 0，只要將測到的數值乘
於 0.0625 即可得到實際溫度；如果溫度小於 0，這 5 位為 1，測到的數值需要取反加 1
再乘於 0.0625 即可得到實際溫度。
3、鍵盤和顯示的設計
鍵盤採用行列式和外部中斷相結合的方法，圖 3 中各按鍵的功能定義如下表 1。其
中設置鍵與單片機的 INT 0 腳相連，S 0 −−S 9 、YES、NO 用四行三列接單片機 P0 口，REST
鍵為硬體復位鍵，與 R、C 構成復位電路。模塊電路如下圖 3：
表 1：按鍵功能
按鍵 鍵名 功能
REST 復位鍵 使系統復位
RET 設置鍵 使系統產生中斷，進入設置狀態
S 0 −−S 9 數字鍵 設置用戶需要的溫度
YES 確認鍵 用戶設定目標溫度後進行確認
NO 清除鍵 用戶設定溫度錯誤或誤按了 YES 鍵後使用
3
圖 3 鍵盤介面電路
顯示採用 3 位共陽 LED 動態顯示方式,顯示內容有溫度值的十位、個位及小數點後
一位。用 P2 口作為段控碼輸出，並用 74HC244 作驅動。P1.0—P1.2 作為位控碼輸出，
用 PNP 型三極體做驅動。模塊電路如下圖 4：
4、加熱控制電路的設計
圖 4 顯示介面電路
用於在閉環控制系統中對被控對象實施控制，被控對象為電熱杯，採用對加在電熱
杯兩端的電壓進行通斷的方法進行控制，以實現對水加熱功率的調整，從而達到對水溫
控制的目的。對電爐絲通斷的控制採用 SSR-40DA 固態繼電器。它的使用非常簡單，只
要在控制端 TTL 電平，即可實現對繼電器的開關，使用時完全可以用 NPN 型三極體接
成電壓跟隨器的形式驅動。當單片機的 P1.3 為高點平時，三極體驅動固態繼電器工作
接通加熱器工作，當單片機的 P1.3 為低電平時固態繼電器關斷，加熱器不工作。控制
電路圖如下圖 5：
4
圖 5 加熱控制電路
5、報警及指示燈電路的設計
當用戶設定的目標溫度達到時需用聲音的形式提醒用戶，此時蜂鳴器為三聲斷續的
滴答滴答的叫聲。在本系統中我們為用戶設計了越限報警，當溫度低於用戶設置的目標
溫度 10 度或高於 10 度時蜂鳴器為連續不斷的滴答滴答叫聲。當單片機 P1.7 輸出高電
平時，三極體導通，蜂鳴器工作發出報警聲。P1.7 為低電平時三極體關斷，蜂鳴器不
工作。
D1 為電熱杯加熱指示燈，P1.5 低電平有效；D0 為檢測到 DS18B20 的指示，高電平
有效；D10 為降溫指示燈，低電平有效。報警及指示燈電路如下圖 6 示：
圖 6 報警及指示燈電路
5
軟 件系統的設計
系統的軟體由三大模塊組成：主程序模塊、功能實現模塊和運算控制模塊。
1、主程序模塊
主程序主要完成加熱控制系統各部件的初始化和實現各功能子程序的調用，以及實
際測量中各個功能模塊的協調在無外部中斷申請時，單片機通過循環對外部溫度進行實
時顯示。把設置鍵作為外部中斷 0，以便能對數字按鍵進行相應處理。主程序流程圖如
下圖 7：
6
圖 7 主程序流程圖
7
2、功能實現模塊
以用來執行對固態繼電器及電熱杯的控制。功能實現模塊主要由中斷處理子程序、
溫度比較處理子程序、鍵盤處理子程序、顯示子程序、報警子程序等部分組成。鍵盤顯
示及中斷程序流程圖如下圖 8：
3、運算控制模塊
圖 8 鍵盤、顯示、中斷 子程序流程圖
該模塊由標度轉換、模糊控制演算法，及其中用到的乘法子程序。
3.1 標度轉換
16
式中 A 為二進制的溫度值， A0 為 DS18B20 的數字信號線送回來的溫度數據。
8
單片機在處理標度轉換時是通過把 DS18B20 的信號線送回的 16 位數據右移 4 位得
到二進制的溫度值。其小數部分通過查小數表的形式獲取。程序流程圖如下圖 9：
開始
將28H低4位與29H高4位組合成
一個位元組
將合成的位元組(整數部分)送29H
單元
將29H單元低4位送A
給DPTR賦常數表格2首地址
將查到的數值(即小數部分)送
30H單元
結束
3.2 模糊控制演算法子程序
圖 9 標度轉換子程序流程圖
該系統為一溫度控制系統，由於無法確切確定電爐的物理模型，因而無法建立其數
學模型和傳遞函數。加熱器為一慣性系統，我們採用模糊控制的方法，通過多次溫度測
量模糊計算當用戶設定目標溫度時需提前關斷加熱器的溫度，利用加熱器自身的熱慣性
使溫度上升到其設定溫度。每隔 5 攝氏度我們進行一次溫度測量，並當達到其溫度時關
斷加熱器記錄下因加熱器的熱慣性而上升的溫度值。從而可以建立熱慣性的溫度差值
表，在程序中利用查表法，查出相應設定溫度對應的關斷溫度。通過實驗數據我們可以
看出，當水溫從 0℃加熱到 50℃這段溫度區域，其溫度慣性曲線可近似成線性的直線，
水溫從 50℃加熱到 100℃這段溫度慣性曲線可近似成另一條線性的直線段。通過對設置
的目標溫度與溫控系統監測溫度進行差值處理就可近似的求出單片機的提前關斷溫度。
程序流程圖如圖 10：
9
4．源程序見附錄[2]
圖 10 模糊控制演算法子程序流程圖
設計 總結
我們的溫度控制系統是基於 AT89S52 單片機的設計方案，她能實時顯示當前溫度，
並能根據用戶的要求作出相應的控制。此系統為閉環系統，工作穩定穩定性高,控制精
度高,利用模糊控制演算法使超調量大大降低。軟體採用模塊化結構,提高了通用性。本設
計的目的不僅僅是溫度控制本身,主要提供了單片機外圍電路及軟體包括控制演算法設計
的思想,應該說,這種思想比控制系統本身更為重要。
1、設計所達到的性能指標
1.1 溫控系統的標度誤差
我們將標准溫度計和溫控系統探頭放人同一容器中，選定若干不同的溫度點，記
錄下標准溫度計顯示的溫度和溫控系統顯示的溫度進行比較。測量數據如下表 2 所示：
表 2 標准溫度計測量的溫度和溫控系統顯示的溫度
標准溫度計和溫控系統顯示的溫度（℃）
標准溫度計 16.9 47.7 57.8 63.0 72.8 85.1 90.9
溫控系統 16.5 48.0 58.3 62.9 73.0 85.5 90.5
差值比較 -0.4 0.3 0.5 0.1 0.2 0.4 -0.4
標度誤差 1.5%
10
1.2 溫控系統的靜態誤差
通過測量在不同的溫度點同標准溫度的溫度差來確定溫控系統的靜態誤差。其測量
數據如下表 3：
表 3 標准溫度和溫控系統顯示的溫度
標准溫度和溫控系統顯示的溫度（℃）
標准溫度 26.0 37.0 46.0 60.0 70.0 83.0
系統顯示值 25.7 36.4 46.1 59.6 70.0 83.3
差值 -0.3 -0.6 -0.1 -0.4 0 0.3
靜態誤差 0.18℃
1.3 溫控系統的控制精度
通過設定不同的溫度值，使加熱器加熱，待溫度穩定時記錄各溫度點的溫度計數據
和溫控系統的顯示值。其記錄數據如下表 4：
溫度計讀數和溫控系統顯示的溫度（℃）
設定溫度
值 20.0 28.0 35.0 45.0 55.0 75.0 87.0 91.0
系統顯示
值 20.5 27.7 34.4 45.1 54.1 74.9 86.1 91.2
差值 0.5 -0.3 -0.6 0.1 -0.9 -0.1 -0.9 0.2
控制精度 0.45℃
超調量 0.83%
2、結果分析論述
我們的系統完全滿足設計要求，靜態誤差方面可以達到 0.18℃的誤差，在讀數正確
方面與標准溫度計的讀數誤差為 1.5％，對一般的工業生產完全可以採用我們的設計。
該系統具有較小的超調值，超調值大約為 0.83%左右。雖然超調為不利結果，但另
一方面卻減小了系統的調節時間。從其數據表可以看出該系統為穩定系統。
3、設計方案評價
3.1 優點
在硬體方面：本設計方案採用了單匯流排型數字式的溫度感測器，提高了溫度的採集
精度，節約了單片機的口線資源。方案還使用僅一跟口線就可控制的美國生產的固態繼
電器 SSR—40DA 作加熱控制器件，使設計簡單化，且可靠性強。在控制精度方面，本設
計在不能確定執行機構的數學模型的情況下，大膽的假設小心的求證，利用模糊控制的
演算法來提高控制精度。
在軟體方面：我們採用模塊化編程，思路清晰，使程序簡潔、可移植性強。
3.2 缺點
本設計方案雖然採用了當前市場最先進的電子器件，使電路設計簡單，但設計方案
造價高。本系統雖然具有較小的超調量，但加大了調節時間。如果需要更高的控制精度，
則我們的模糊控制將不適應，需修改程序。
11
3.3 方案的改進
在不改變加熱器容量的情況下，為減小調節時間，可以實行在加熱快達到設定溫度
時開啟風扇來減小熱慣性對溫度的影響的措施。在控制精度上可採用先進的數字 PID
控制演算法，對加熱時間進行控制，提高控制精度。
可以改進控制系統使能同 PC 聯機通信，以利用 PC 的圖形處理功能列印顯示溫度曲
線。AT89S52 串列口為 TTL 電平，PC 串列口為 RS232 電平，使用一片 MAX232 作為電
平轉換驅動。
參考 文獻
[1] 李廣弟 單片機基礎 北京：北京航空航天大學出版社，2001
[2] 王福瑞 單片微機測控系統設計大全 北京：北京航空航天大學出版社，1997
[3] 趙茂泰 智能儀器原理及應用（第 2 版） 北京：電子工業出版社，2004
[4] 賴壽濤 微型計算機控制技術 北京：機械工業出版社，2000
[5] 沙占友 模擬與數字萬用表檢測及應用技術 北京：電子工業出版社 1999
12
附 錄
附錄[1]使用說明書
按 鍵功能說明
數字鍵：按 SET 鍵後，按相應的數字鍵（0~9）可對溫度進行設置，所設置的溫
度將實時顯示在 LED 顯示器上；
SET 鍵：按 SET 鍵可對溫度的十位、個位以及小數部分進行設置；
YES 鍵：設置好溫度後按 YES 鍵，系統將據你所設置的溫度（須大於當前實際
溫度）對水進行加熱；
NO 鍵：若誤按了 SET 鍵，或對輸入有誤，可按 NO 鍵進行取消；
RST 鍵：對系統進行復位。
指示 燈及報警器說明
紅 燈：加熱狀態標志；
綠 燈：溫度感測器正常工作標志；
藍 燈：保溫狀態標志；
報警器：功能①當水溫達到預設值時報警提醒；
功能②當水溫達到或超越上、下限時報警提示。
13
附錄[2]設計總電路
14
附錄[3]程序清單
TEMPER_L EQU 29H ;用於 保存讀出溫度的低 8 位
TEMPER_H EQU 28H ;用於 保存讀出溫度的高 8 位
FLAG EQU 38H ;是否 檢測到 DS 18B20 標志位
DAYU EQU 44H ;設溫 >實溫
XIYU EQU 45H ;設溫 <實溫
DEYU EQU 46H ;設溫 =實溫
GAOLE EQU 47H ;水溫 高於最高溫度
DILE EQU 48H ;水溫 低於最低溫度
A_bit EQU 79h ;數碼 管個位數存放內存位置
B_bit EQU 7Ah ;數碼 管十位數存放內存位置
C_BIT EQU 78H ;數碼 管小數存放內存位置
ORG 0000H
AJMP START
ORG 0003H
AJMP PITO
ORG 0030H
START: CLR P1.7
CLR P1.3
CLR P1.5
SETB P1.6
MOV R4, #00H
MOV SP, #60H ;確立堆棧區
MOV PSW, #00H ;
MOV R0, #20H ;RAM 區首地址
MOV R7, #60H ;RAM 區單元個數
ML: MOV @R0, #00H
INC R0
DJNZ R7, ML
CLR IT0
MAIN:LCALL GET_TEMPER ;調用讀溫度子程序 進行溫度顯示,這里我們考
;慮用網站提供的兩位數碼管來顯示溫度
;顯示範圍 00 到 99 度,顯示精度為 1 度
;因為 12 位轉化時每一位的精度為 0.0625 度,
;我們不要求顯示小數所以可以拋棄 29H 的低 4
;位將 28H 中的低 4 位移入 29H 中的高 4 位,這
;樣獲得一個新位元組,這個位元組就是實際測量獲
;得的溫度
LCALL DISPLAY ;調用數碼管顯示 子程序
JNB 00H, MAIN
CLR 00H
15
MOV A, 38H
CJNE A, #00H, SS
AJMP MAIN
SS: LCALL GET_TEMPER
LCALL DISPLAY;調用 數碼管顯示子程序
LCALL BIJIAO
LCALL XIAOYU
LCALL JIXIAN
JNB DEYU ,LOOP
CLR P1.3 ;關加熱器
SETB P1.6 ;關 藍燈
SETB P0.7 ;關風扇
CLR DEYU
LCALL GET_TEMPER
LCALL DISPLAY
AJMP TT2
LOOP:JNB DAYU ,TT
CLR DAYU
SETB P1.3
SETB P1.6
SETB P0.7
CLR P1.7
LCALL GET_TEMPER
LCALL DISPLAY
AJMP TT2
TT:JNB XIYU, TT2
CLR XIYU
CLR P0.7
CLR P1.6
CLR P1.3
CLR P1.7
LCALL GET_TEMPER
LCALL DISPLAY
TT2:MOV A, 29H
CLR C
CJNE A, 50H, JX
MOV A , 30H
CLR C
CJNE A, 51H, JIA1
AJMP YS2
JIA1:JC JX
MOV A, 51H
MOV 52H, A
ADD A, #2
16
MOV 52H, A
CLR C
MOV A, 30H
CJNE A, 52H, JIA2
JIA2:JNC JX
YS2:SETB P1.7
CLR P1.6
MOV R5, #20H
YS:LCALL GET_TEMPER
LCALL DISPLAY
DJNZ R5, YS
CLR P1.7
SETB P1.6
MOV R5, #20H
YS1:LCALL GET_TEMPER
LCALL DISPLAY
DJNZ R5, YS1
YS3:SETB P1.7
CLR P1.6
MOV R5, #20H
YS0:LCALL GET_TEMPER
LCALL DISPLAY
DJNZ R5, YS0
CLR P1.7
SETB P1.6
MOV R5, #20H
YS01:LCALL GET_TEMPER
LCALL DISPLAY
DJNZ R5, YS01
YS4:SETB P1.7
CLR P1.6
MOV R5, #20H
YS02:LCALL GET_TEMPER
LCALL DISPLAY
DJNZ R5, YS02
CLR P1.7
SETB P1.6
MOV R5, #20H
YS03:LCALL GET_TEMPER
LCALL DISPLAY
DJNZ R5, YS03
JX: MOV A, 29H
CJNE A, 31H, JX00
JX01:SETB P1.7
17
CLR C
AJMP LAST
JX00:JC JX01
CLR P1.7
CJNE A,
JX02:SETB P1.7
CLR C
AJMP LAST
JX03:JNC JX02
32H,
JX03
CLR P1.7
LAST:LCALL GET_TEMPER
LCALL DISPLAY
AJMP SS
;***************************常數表格區**** ******************************************
TAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8 H,80H ;0-8
DB 90H,88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EH,0FFH ,0CH ;9,A,B,C,D,E,F,滅,p.
TAB1:DB40H,79H,24H,30H,19H,12H,02H,78H,00H ,10H, ;0.--9.
TAB2:DB 0, 0, 1, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 7, 8, 8, 9, 9, ;小數點
;*************************1ms 延時程序*************** *********************
;************************* ****中斷服務程序* *********************************
; 完成按鍵識別,鍵值求取,按鍵實時顯示 等功能;
;************************* **************** **********************************
PITO: PUSH ACC
PUSH PSW
SETB RS0
CLR RS1
SET B 00H
MAIN1: MOV R7 , #03H ;顯示位數為 2 位
MOV R0, #7AH
MOV 78H, #00H
MOV 79H, #00H
MOV 7AH, #00H
KK: LCALL DIR
LCALL KEY1
LOOP1:CJNE A, #11, LOOP2
AJMP LAST0
LOOP2:CJNE A, #12, LOOP3
LJMP LAST3
LOOP3: CJNE A, #10, L4
MOV A, #00H
L4: MOV @R0, A
LCALL DIR
DEC R0
DJNZ R7, KK
18
SETB 01H
LAST0:JNB 01H, KK
LOOP4:LCALL KEY1
CJNE A, #12, LOOP5
AJMP LAST3
LOOP5:CJNE A, #11, LOOP4
LAST1:LCALL DIR
LCALL MUN
LCALL JD
LCALL BIJIAO
LAST3:POP PSW
POP ACC
RETI
;******************精度控制 子程序********** ******
JD: PUSH ACC
PUSH PSW
CLR C
MOV A, 38H
MOV 50H, A
MOV A, 39H
MOV 51H, A
CJNE A, 29H, L001
L001:JC LAST02 ;設溫<實溫,則跳出
MOV A, 29H
MOV 41H, A
MOV A, 38H
CJNE A, #25, L002
L003:CLR C ;0 <T<25
SUBB A, 41H
CJNE A, #3, L004
L005:MOV A, 30H
ADD A, #5 ;0<T<25, 差值小於 3 度
DA A
JNB ACC.4, L0051
ANL A, #0FH
SETB C
L0051:MOV 39H, A
MOV A, 29H
ADDC A, #1
MOV 38H, A
AJMP LAST2
LAST02: AJMP LAST2
L004:JC L005
MOV A, 39H
19
SUBB A, #0
DA A
MOV 39H, A
JNC L0041
DEC 38H
L0041:MOV A, 38H
SUBB A, #2 ;0<T<25, 差值大 於 3 度
MOV 38H, A
AJMP LAST2
L002:JC L003
CJNE A, #50, L006
L007:CLR C ;25<T<5 0
SUBB A, 41H
CJNE A, #3, L008
L009:MOV A, 30H
ADD A, #1
DA A
JNB ACC.4, L0091
ANL A, #0FH
SETB C
L0091:MOV 39H, A
MOV A, 29H
ADDC A, #1
MOV 38H, A
AJMP LAST2
L008:JC L009
MOV A, 39H
SUBB A, #0
MOV 39H, A
MOV A, 38H
SUBB A, #2
MOV 38H, A
AJMP LAST2
L006:JC L007
CJNE A, #65, L010
L011:CLR C
SUBB A, 41H
CJNE A, #3, L012
L013:MOV A, 30H
ADD A, #2
JNB ACC.4, L00131
ANL A, #0FH
SETB C
L00131:MOV 39H, A
20
MOV A, 29H
ADDC A, #1
MOV 38H, A
AJMP LAST2
L012:JC L013
MOV A, 39H
SUBB A, #0
MOV 39H, A
MOV A, 38H
SUBB A, #2
MOV 38H, A
AJMP LAST2
L010:JC L011
CJNE A, #90, L016
L017:CLR C
SUBB A, 41H
CJNE A, #2, L014
L015:MOV A, 30H
ADD A, #0
JNB ACC.4, L00151
ANL A, #0FH
SETB C
L00151:MOV 39H, A
MOV A, 29H
ADDC A, #1
MOV 38H, A
AJMP LAST2
L014:JC L015
CLR C
MOV A, 38H
SUBB A, #1
MOV 38H, A
AJMP LAST2
L016:JC L017
LAST2:POP PSW
POP ACC
RET
;*******************************鍵掃描** ************************************
KEY1:LCALL KS1 ;鍵 掃描
JNZ LK1
LCALL DIR
AJMP KEY1
LK1:LCALL DIR
LCALL DIR
21
LCALL KS1
JNZ LK2
LCALL DIR
AJMP KEY1
LK2:MOV R2, #0FEH ;確定鍵值
MOV R4, #01H
MOV A, R2
LK4:MOV P0, A
NOP
MOV A, P0
JB ACC.3, LONE
MOV A, #00H
AJMP LKP
LONE:JB ACC.4 , LTWO
MOV A, #03H
AJMP LKP
LTWO:JB ACC.5, LTHR
MOV A, #06H
AJMP LKP
LTHR:JB ACC.6, NEXT5
MOV A, #09H
AJMP LKP
NEXT5:INC R4
MOV A, R2
JNB ACC.2 ,KND
RL A
MOV R2, A
AJMP LK4
KND:AJMP KEY1
LKP: ADD A, R4
PUSH ACC
LK3:LCALL DIR
LCALL KS1
JNZ LK3
POP ACC
RET
KS1: PUSH PSW
MOV P0, #78H
NOP
MOV A, P0 ;判斷有無鍵按下
CPL A
ANL A, #78H
POP PSW
22
RET
;*************求設置溫度的二 進制代碼，值保存在 38H 單元**************
MUN: PUSH PSW
MOV R0, #7AH ;求鍵值
MOV A, @R0
SWAP A
DEC R0
ADD A, @R0
MOV R1, A
ANL A, #0F0 H
SWAP A
MOV B, #10
MUL AB
MOV R2, A
MOV A, R1
ANL A, #0FH
ADD A, R2
MOV 38H, A
MOV R0, #78H
MOV 39H, @R0
POP PSW
RET
;*************比較實際溫度和設置溫度的大小 並設置相應的標志位***********
BIJIAO:MOV A, 29 H ;實際溫度
MOV 40H, A
Ⅳ 工業順序控制——工業自動加熱反應爐的控制（單片機編程）
(一)溫度控制系統的組成 溫度是工業對象中主要的被控參數之一，象冶金、機械、食品、化工各類工業中，廣泛使用的各種加熱爐、熱處理爐、反應爐等，對工件的處理溫度要求嚴格控制，計算機溫度控制系統使溫度控制指標得到了大幅度提高。 電阻爐爐溫控制系統的控制過程是：單片機定時對爐溫進行檢測，經A/D轉換晶元得到相應的數字量，經過計算機進行數據轉換，得到應有的控制量，去控制加熱功率，從而實現對溫度的控制。 進行系統設計時應考慮如下問題： 爐溫變化規律的控制，即爐溫按預定的溫度——時間關系變化，這主要在控製程序設計中考慮。 溫度控制范圍：如400~1000℃，這就涉及到測溫元件、電爐功率的選擇等。 控制精度、超調量等指標，這涉及到A/D轉換精度、控制規律選擇等。 (二)硬體電路設計 1.溫度檢測元件及變送器、ADC的選擇 溫度檢測元件及變送器的選擇要考慮溫度控制范圍及精度要求。對於0~1000℃ 的測量范圍，採用熱電偶，如鎳鉻熱電偶，分度號為EU，其輸出信號為0~41.32mV，經毫伏變送器，輸出0~10mA，然後再經過電流——電壓變換電路轉換為0~5V電壓信號。為了提高測量精度，可將變送器進行零點遷移，例如溫度測量范圍改為400~1000℃，熱電偶給出16.4~41.32mV 時，使變送器輸出0~10mV，這樣使用8位A/D轉換器，能使量化誤差達到±2.34℃。 2.介面晶元的擴展 由於本系統既要顯示、報警、鍵盤輸入，又要進行控制，所以系統在8031系統中擴展了一片8155，它有三個8位I/O口，256位元組的RAM，可以作為外部數據存儲器供系統使用，8031的P2.1接8155的CE，P2.0接8155的IO/M，當P2.1＝0，P2.0＝1時，選中8155片內的三個I/O埠，其口地址如下： 0100H 〖〗命令狀態寄存器0101H〖〗A口0102H〖〗B口0103H〖〗C口或控制口寄存器0104H〖〗計數值低八位0105H〖〗計數值高八位和方式寄存器當P2.2＝0時，選中ADC0809（允許啟動各通道轉換與讀取相應的轉換結果）。轉換結束信號EOC經倒相後接至單片機的外部中斷INT1 （P3.3），當P3.3＝0時，說明轉換結束。我們選用0通道作為輸入，把0809視為一個地址為03F8H的外部數據存儲單元，對其寫數據時， 8031的WR信號使ALE和START有效，將74LS373鎖存的地址低三位存入0809，並啟動ADC0809，D 9EOC為低電平時，A/D轉換正在進行，當EOC為高電平時，表示轉換結束，8031可以讀如轉換好的數據。 3.溫度控制電路 溫度控制電路採用晶閘管調功方式。雙向晶閘管串在50Hz交流電源和加熱絲電路中，只要在給定周期里改變晶閘管開關的接通時間的脈沖信號即可。這可以用一條I/O線，通過程序輸出控制脈沖。 為了達到過零觸發的目的，需要交流電過零檢測電路。此電路輸出對應於50Hz交流電壓過零時刻的脈沖，作為觸發雙向晶閘管的同步脈沖，使晶閘管，在交流電壓過零時刻導通。 電壓比較器LM311 將50HZ正弦交流電壓變成方波。方波上升沿和下降沿分別作為單穩態觸發器的觸發信號，單穩觸發器輸出的窄脈沖經二極體或門混合，就得到對應於220V市電過零時刻的同步脈沖。此脈沖一路作為觸發同步脈沖加到溫控電路，一路作為計數脈沖加到單片機8031的P3.4和P3.5輸入端。 (三)控制規律的選擇和程序設計 電阻爐爐溫控制是這樣一個反饋調節過程，比較實際爐溫和需要爐溫得到偏差，通過對偏差的處理獲得控制信號，去調節電阻爐的熱功率，從而實現對爐溫的控制。 按照偏差的比例、積分和微分產生控製作用（PID控制），是過程式控制制中應用最廣泛的一種控制形式。 計算機PID是用差分方程近似實現的。 PID調節規律的微分方程（略）。 系統控製程序採用兩重中斷嵌套方式設計。首先使T0 計數器產生定時中斷，作為本系統的采樣周期。在中斷服務程序中啟動A/D，讀入采樣數據，進行數字濾波、上下限報警處理，PID計算，然後輸出控制脈沖信號。脈沖寬度由T1計數器溢出中斷決定。在等待T1中斷時，將本次采樣值轉換成對應的溫度值放入顯示緩沖區，然後調用顯示子程序。從T1中斷返回後，再從 T0中斷返回主程序並且、繼續顯示本次采樣溫度，等待下次T0中斷。
Ⅵ 單片機是怎麼用PID控制演算法實現對電加熱
那要看你計算出來的是什麼了，如果直接是一個電流，那麼直接用它來驅動加熱爐就行，如果是一個誤差值（理想值與真實值之差），那麼就要先計算出要是電爐達到理想溫度的電流值是多少，再用計算出的電流來驅動。希望能對你有幫助。