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PID控制的单片机炉温控制系统源码和Proteus仿真

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楼主
ID:207506 发表于 2017-6-4 15:04 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
功能要求：
1）    采用液晶显示器显示温度测量值。
2）    检测的温度范围为0~128℃。
3）    温度超过警戒值时能报警提示。
4）  能通过键盘输入设定温度并显示。
5）  用PID控制温度，控温精度≦±2℃。
DS18B20温度显示仿真如图，DS18B20的值可以任意调整，模拟温度的采集，LCD的显示值随DS18B20的温度值变化而变化。当温度超过界限，LED亮，同时SOUNDER响，模拟警报系统。当按下k1,显示温度的最高位光标开始闪烁，进入设定温度调整，按下k2，光标右移，按下k3数值加1，按下k4数值减1。

仿真原理图如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载）：



PID控制仿真如图，电加热炉OVEN输出的模拟量经ADC0804转化成数字量，再送到LCD显示。OVEN的温度与设定温度在单片机内进行PID运算，PID输出量控制晶闸管的导通，从而控制OVEN的加热。



下面是51单片机的源码：                  
  1. #include<reg52.h>
  2. #include<math.h>
  3. float R;
  4. float Kp;
  5. float T;
  6. float Ti;
  7. float Td;
  8. float e2;
  9. float e1,e;
  10. float a0,a1,a2;
  11. #define ui unsigned int
  12. #define uc unsigned char
  13. sbit bj=P2^4;                             //低电平报警模块工作
  14. sbit lcden=P2^7;                         //LCD E
  15. sbit lcdrs=P2^6;                         //LCD    RS
  16. sbit lcdrw=P2^5; //                         //LCD RW
  17. sbit control=P2^3;                         //加热模块相关。低电平启动
  18. char lshi,lge,hshi,hge;
  19. uc num,flag;
  20. ui temp;
  21. sbit dsio=P3^7;                            //DS18B20输入口
  22. //延时
  23. void delay(ui z)
  24. {
  25.     uc x,y;
  26.     for(x=z;x>0;x--)
  27.         for(y=110;y>0;y--);
  28. }
  29. //DS18B20控制
  30. void dsinit()
  31. {
  32.     uc i;
  33.     dsio=0;
  34.     i=70;
  35.     while(i--);
  36.     dsio=1;
  37.     i=4;
  38.     while(i--);
  39. }
  40. void dswritebyte(uc dat)
  41. {
  42.     uc i,j;
  43.     for(j=0;j<8;j++)
  44.     {
  45.         dsio=0;
  46.         i++;
  47.         dsio=dat&0x01;
  48.         i=6;
  49.         while(i--);
  50.         dsio=1;
  51.         dat>>=1;
  52.     }
  53. }
  54. uc dsreadbyte()
  55. {
  56.     uc i,j,byte,b;
  57.     for(j=0;j<8;j++)
  58.     {
  59.         dsio=0;
  60.         i++;
  61.         dsio=1;
  62.         i++;i++;
  63.         b=dsio;
  64.         byte=(byte>>1)|(b<<7);
  65.         i=4;
  66.         while(i--);
  67.     }
  68.     return byte;
  69. }
  70. void dschangetemp()
  71. {
  72.     dsinit();
  73.     delay(1);
  74.     dswritebyte(0xcc);
  75.     dswritebyte(0x44);

  77. }
  78. void dsreadtemp()
  79. {
  80.     dsinit();
  81.     delay(1);
  82.     dswritebyte(0xcc);
  83.     dswritebyte(0xbe);
  84. }
  85. ui gettemp()
  86. {
  87.     int temp;
  88.     uc h,l;
  89.     dschangetemp();
  90.     dsreadtemp();
  91.     l=dsreadbyte();
  92.     h=dsreadbyte();
  93.     temp=h;
  94.     temp<<=8;
  95.     temp|=l;
  96.     temp=temp*0.0625*100+0.5;
  97.     return temp;
  98. }
  99. //LCD控制程序
  100. void lcdwritecom(uc com)
  101. {
  102.     lcdrs=0;
  103.     P0=com;
  104.     delay(10);
  105.     lcden=1;
  106.     delay(10);
  107.     lcden=0;
  108. }
  109. void lcdwritedata(uc date)
  110. {
  111.     lcdrs=1;
  112.     P0=date;
  113.     delay(10);
  114.     lcden=1;
  115.     delay(10);
  116.     lcden=0;
  117. }
  118. void lcdinit()
  119. {
  120.     lcdrw=0;
  121.     lcden=0;
  122.     lcdwritecom(0x38);
  123.     lcdwritecom(0x0c);
  124.     lcdwritecom(0x06);
  125.     lcdwritecom(0x01);
  126. }
  127. //LCD显示
  128. void lcddisplay(int temp)
  129. {
  130.     ui  tab[]={0,0,0,-2,0,0};
  131.     lcdwritecom(0x80);
  132.     lcdwritedata('+');
  133.     tab[0]=temp/10000;
  134.     tab[1]=temp%10000/1000;
  135.     tab[2]=temp%1000/100;
  136.     tab[4]=temp%100/10;
  137.     tab[5]=temp%10;
  138.     lcdwritecom(0x81);
  139.     for(num=0;num<6;num++)
  140.     {
  141.         lcdwritedata('0'+tab[num]);
  142.     }
  143. }

  145. void adjust()
  146. {
  147.     delay(100);
  148.     flag++;
  149.     if(flag==5)flag=1;
  150.     if(flag==1)
  151.     {
  152.         lcdwritecom(0x80+0x44);
  153.         lcdwritecom(0x0f);   
  154.      }
  155.      if(flag==2)
  156.     {
  157.         lcdwritecom(0x80+0x45);
  158.         lcdwritecom(0x0f);   
  159.      }
  160.     if(flag==3)
  161.     {
  162.         lcdwritecom(0x80+0x47);
  163.         lcdwritecom(0x0f);   
  164.      }
  165.     if(flag==4)
  166.     {
  167.         lcdwritecom(0x80+0x48);
  168.         lcdwritecom(0x0f);   
  169.      }
  170. }
  171. void inc()
  172. {
  173.     delay(100);
  174.     switch(flag)
  175.     {
  176.         case 1:lshi++; if(lshi==10)lshi=0;
  177.                         lcdwritedata('0'+lshi);
  178.                         lcdwritecom(0x10);
  179.                         break;
  180.         case 2:lge++; if(lge==10)lge=0;
  181.                         lcdwritedata('0'+lge);
  182.                         lcdwritecom(0x10);
  183.                         break;
  184.         case 3:hshi++; if(hshi==10)hshi=0;
  185.                         lcdwritedata('0'+hshi);
  186.                         lcdwritecom(0x10);
  187.                         break;
  188.         case 4:hge++; if(hge==10)hge=0;
  189.                         lcdwritedata('0'+hge);
  190.                         lcdwritecom(0x10);
  191.                         break;
  192.     }
  193. }
  194. void dec()
  195. {
  196.     delay(100);
  197.     switch(flag)
  198.     {
  199.         case 1:lshi--; if(lshi<0)lshi=9;
  200.                         lcdwritedata('0'+lshi);
  201.                         lcdwritecom(0x10);
  202.                         break;
  203.         case 2:lge--; if(lge<0)lge=9;
  204.                         lcdwritedata('0'+lge);
  205.                         lcdwritecom(0x10);
  206.                         break;
  207.         case 3:hshi--; if(hshi<0)hshi=9;
  208.                         lcdwritedata('0'+hshi);
  209.                          lcdwritecom(0x10);
  210.                         break;
  211.         case 4:hge--; if(hge<0)hge=9;
  212.                         lcdwritedata('0'+hge);
  213.                          lcdwritecom(0x10);
  214.                         break;
  215.     }
  216. }
  217. //键盘扫描
  218. void keyscan()
  219. {
  220.     uc test,num;
  221.     num=0;
  222.     test=P1;
  223.     if(test!=0xff)
  224.     delay(5);
  225.     test=P1;
  226.     if(test==0xf7)
  227.    
  228.     {
  229.         while(P1!=0xff);
  230.         num++;
  231.         while(1)
  232.         {
  233.             test=P1;
  234.             if(test!=0xff)
  235.             delay(5);
  236.             test=P1;
  237.             if(test!=0xff)
  238.             {
  239.                 if(test==0xf7)
  240.                     num++;
  241.                     if(num==2)
  242.                     {    lcdwritecom(0x0c);
  243.                         break;}
  244.                 switch(test)
  245.                 {
  246.                     case 0xfe:adjust();   
  247.                             break;
  248.                     case 0xfd:inc();
  249.                             break;
  250.                     case 0xfb:dec();
  251.                             break;
  252.                 }
  253.              }
  254.             while(P1!=0xff);
  255.         
  256.         }
  257.         }
  258. }
  259. //PID
  260. void PIDinit()
  261. {
  262.       
  263.        Kp=2;Ti=4;Td=1;T=1;R=25;
  264.        a0=Kp*(1+T/Ti+Td/T);
  265.        a1=-Kp*(1+(2*Td)/T);
  266.        a2=Kp*(Td/T);
  267.        e2=e1=0;
  268. }
  269. void PIDdeal()
  270. {
  271.     float y    ,u ;
  272.     y=gettemp();
  273.     e=y/100-R;
  274.     u=a0*e+a1*e1+a2*e2;
  275.     e2=e1;e1=e;
  276.     if(u>0.5||u<-0.5)
  277.     control=0;
  278.     else control=1;
  279. }
  280. void main()
  281. {
  282.     uc code tab2[]="SET:20~80C";
  283.     uc i;
  284.     TMOD=0x01;
  285.     TH0=(65535-10900)/256;
  286.     TL0=(65535-10900)%256;
  287.     ET0=1;
  288.     TR0=1;
  289.     lcdinit();
  290.     lcdwritecom(0x87);
  291.     lcdwritedata('C');
  292.     lcdwritecom(0x80+0x40);
  293.     for(i=0;i<10;i++)
  294.         lcdwritedata(tab2[i]) ;
  295.     lshi=2;lge=0;hshi=5;hge=0;
  296.     while(1)
  297.     {
  298.         lcddisplay(gettemp());
  299.         keyscan() ;
  300.         EA=1; while(1);
  301.     }
  302. }
  303. void t0() interrupt 1
  304. {   
  305.     uc i;
  306.     TH0=(65535-10900)/256;
  307.     TL0=(65535-10900)%256;
  308.     i++;
  309.     if(i==100)
  310.     {
  311.        void PIDinit();
  312.        void PIDdeal();
  313.     }
  314. }
复制代码

上文是网上转载的给大家学习参考的,附件里面是我自己弄的,目前不成功,调试了好几天了,搞不定,求大神指导如何修改?
仿真失败的程序,求大神帮忙指导修改.7z (236.78 KB, 下载次数: 1201)

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沙发
ID:159139 发表于 2017-6-5 00:34 来自手机 | 只看该作者
谢谢分享，学习学习pID控制。
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板凳
ID:229561 发表于 2017-8-27 16:54 | 只看该作者
Node #00087 not found whilst binding pin V+ of U4_U10_ADC#0001!
仿真出现上述错误，请问是什么原因呢？
我的proteus版本是7.8
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地板
ID:217820 发表于 2017-8-28 10:41 | 只看该作者
源程序有问题
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5#
ID:126422 发表于 2017-11-4 09:48 | 只看该作者
楼主 pid在单片机中的运算，讲讲。
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6#
ID:249705 发表于 2017-11-21 16:22 | 只看该作者
CZP1234 发表于 2017-8-28 10:41
源程序有问题

怎么解决？
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7#
ID:249705 发表于 2017-11-21 16:27 | 只看该作者
CZP1234 发表于 2017-8-28 10:41
源程序有问题

楼主 是不是少了什么原件？
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8#
ID:249705 发表于 2017-11-21 16:29 | 只看该作者
alphacrux 发表于 2017-8-27 16:54
Node #00087 not found whilst binding pin V+ of U4_U10_ADC#0001!
仿真出现上述错误，请问是什么原因呢 ...

你是怎么解决这个问题的？
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9#
ID:264448 发表于 2017-12-20 21:02 | 只看该作者
海里没有大鲨鱼 发表于 2017-11-21 16:29
你是怎么解决这个问题的？

解决了吗
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10#
ID:267327 发表于 2018-1-16 22:09 | 只看该作者
这个资料真好。可以做成品了。
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11#
ID:278622 发表于 2018-1-23 11:09 | 只看该作者
为什么程序运行不了，仿真也运行不了
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12#
ID:304318 发表于 2018-4-9 11:37 来自手机 | 只看该作者
怎么自动调节啊
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13#
ID:57831 发表于 2018-4-13 00:37 | 只看该作者
好资料，51黑有你更精彩!!!
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14#
ID:311868 发表于 2018-5-7 21:26 来自手机 | 只看该作者
谢谢楼主的分享，我试试看能不能仿真出来。
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15#
ID:289258 发表于 2018-5-11 00:15 | 只看该作者
好资料，51黑有你更精彩!!!
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16#
ID:295874 发表于 2018-5-11 08:57 | 只看该作者
果然是好资料，打算下载下俩看看
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17#
ID:330939 发表于 2018-5-17 13:31 | 只看该作者
运行后无法设置温度，加热装置也不工作，蜂鸣器一直在报警
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18#
ID:327959 发表于 2018-5-22 13:47 | 只看该作者
程序有问题。
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19#
ID:324374 发表于 2018-5-22 19:32 | 只看该作者
alphacrux 发表于 2017-8-27 16:54
**** 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽 ****

运行不了是因为下载回来的protues图中adc0804有几个引脚的网络标号没有标上，可以参照楼主的截图自行添加
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20#
ID:327959 发表于 2018-5-23 16:56 | 只看该作者
这个有问题。
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21#
ID:336840 发表于 2018-5-23 21:04 | 只看该作者
正好需要，就是不知道能不能完成整个仿真
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22#
ID:353526 发表于 2018-6-19 20:42 来自手机 | 只看该作者
能运行，lcd不显示，有哪位可以解释一下吗?
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23#
ID:466140 发表于 2019-1-10 21:03 | 只看该作者
谢谢分享，学习学习pID控制。
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24#
ID:217128 发表于 2019-1-16 15:17 | 只看该作者
楼主能不能注释下代码！PIDInit()和PIDDeal()看不懂什么意思，和平常的PID函数不太一样
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25#
ID:496761 发表于 2019-3-24 13:37 | 只看该作者
感谢分享，更想学习了
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26#
ID:497626 发表于 2019-3-25 00:26 | 只看该作者
楼主精神可嘉啊
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27#
ID:20793 发表于 2019-4-23 17:13 | 只看该作者
这仿真有问题, 不会获取温度
估计楼主屏蔽了或者删除了一部分代码
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28#
ID:75969 发表于 2019-5-7 22:19 | 只看该作者
楼主没有找到ADC0804的代码。
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29#
ID:530517 发表于 2019-5-8 12:40 | 只看该作者
CZP1234 发表于 2017-8-28 10:41
源程序有问题

哪里有
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30#
ID:514111 发表于 2019-5-8 22:24 | 只看该作者
可以向大家咨询下关于PID控温的其他问题吗？我的问题是：为什么protues仿真中lcd不显示呢？求帮助，谢谢您了
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31#
ID:409526 发表于 2019-5-23 20:24 | 只看该作者
程序有点问题，按键也没有进行定义
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32#
ID:526050 发表于 2019-6-5 13:57 | 只看该作者
大神厉害 刚好需要用到
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33#
ID:448370 发表于 2019-6-16 18:15 | 只看该作者
编译代码没问题，一仿真就出现23 ERROR(S)，都是ERROR L121: IMPROPER FIXUP.怎么解决啊，在线等，急
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34#
ID:448370 发表于 2019-6-17 12:07 | 只看该作者
煙花易冷 发表于 2019-6-16 18:15
编译代码没问题，一仿真就出现23 ERROR(S)，都是ERROR L121: IMPROPER FIXUP.怎么解决啊，在线等，急

这个问题解决了，把工程设置中Options里的ROM改为large就行了。
可是仿真成功后，按键设置无反应，电热炉也不加热，LCD显示也不改变。
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35#
ID:564483 发表于 2019-6-17 15:08 | 只看该作者
值得学习
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36#
ID:562503 发表于 2019-6-17 18:16 | 只看该作者
LCD显示不成功啊
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37#
ID:562818 发表于 2019-6-19 08:37 | 只看该作者
楼主，出现关键性错误是怎么回事
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38#
ID:565736 发表于 2019-6-19 11:44 | 只看该作者
kaili 发表于 2018-5-17 13:31
运行后无法设置温度，加热装置也不工作，蜂鸣器一直在报警

请问怎么解决了
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39#
ID:672345 发表于 2019-12-24 13:37 | 只看该作者
好资料，前来学习
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40#
ID:676780 发表于 2019-12-29 22:34 | 只看该作者
用oven那个图的程序在哪啊？
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