溫控程序部分報告——基于msp430g2553

Author:zhangbin

學(xué)習筆記

formsp430g2553

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2012-09-14

versions：12_09_01

程序是整個(gè)系統中很重要的一個(gè)組成部分，它在硬件的基礎上協(xié)調著(zhù)整個(gè)系統各個(gè)硬件部分的一同工作，控制著(zhù)整個(gè)溫控系統的一舉一動(dòng)。軟件的主要功能包括有：

（1）傳感器信號的采集、處理

（2）加熱絲的PWM輸出

（3）加熱的溫度和速度控制

（4）溫控系統運行流程控制：程序初始化、溫控的啟動(dòng)與結束、液晶顯示模塊控制

（5）溫控信息顯示與參數設定：狀態(tài)顯示、控制算法參數設定等

上面的幾個(gè)能中，除了程序的初始化在主函數中執行，其他的各個(gè)部分都是在中斷函數中執行的，其中鍵盤(pán)檢測和數據輸入是在鍵盤(pán)中斷中執行，其他的數據采集、處理、控制等都是在定時(shí)器5ms中斷中執行的。單片機平時(shí)處于低功耗模式，降低功耗。

程序的流程圖如下：

本文主要采用兩種算法實(shí)現題目要求：

第一個(gè)是PID算法的改進(jìn)，由于溫度控制是一個(gè)只能加熱不能制冷的控制，所以我們只用了PI。首先通過(guò)P讓溫度加到一個(gè)離設定溫度較近的溫度，然后利用I逼近設定溫度。

程序如下：

voidpid()

{

if(set_t-now_t>13)

e2=0;

e1=set_t-now_t;//設定值和實(shí)際值之間的誤差

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

//wr_float(0,1,e2);

e2=e1+e2;

e3=e1-e4;

e4=e1;

if(uk>speed)//防止升溫過(guò)快

uk=speed;

if(uk<0)

uk=0;

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

}

第二個(gè)是時(shí)間控制的線(xiàn)性算法

在時(shí)間控制中要求溫度從40°均勻加熱到60°，并且時(shí)間任意可設。

本程序實(shí)現的方法是：設定時(shí)間set_time是以s為單位，把40°到60°的這20°溫差平均分成set_time份。然后在控制周期中，每一個(gè)周期讓時(shí)間段time_m自加1，然后根據平均的公式算出該時(shí)間段應該達到的溫度，公式如下：

因為控制時(shí)間輸入set_time是以s為單位，而控制周期是100ms，所以上面要除以10。

具體的實(shí)現代碼如下：

control_m_value=(float)time_m/set_time;

control_m_value=control_m_value/10;//時(shí)間的控制以100ms為單位，時(shí)間的設定是以1s為單位

control_m_value=40+20*control_m_value;

set_t=control_m_value;

pid();

CCR1=control_value*12000;//調節PWM的占空比12000為PWM周期