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STC15实现温控闭环控制，数码管显示温度，按键调节温度，PID控制
1.控温系统的PWM控制方案
① 加热元件和驱动电路设计
② 控温的工作原理及加热元件的数学模型，特别是模型参数的确定
③ PCA、PWM波形产生方法
ⅰ) 寄存器配置及编程
ⅱ) 8位PWM与16位PWM产生方法
2.温度采样原理与实现方法
① 温度传感器工作原理与输出关系
② 放大电路设计
③ A/D转换程序设计
3.温度控制闭环系统结构图与数学模型建立，以及与MCU的关系（参考下图设计出本系统结构）
① PID数字控制与编程方法
② PID参数整定
4.温度设定与显示
① LED数码管显示的电路设计及相关计算
② 数码管控制方案与温度显示的编程方法
③ 键盘设置的电路设计与编程方法
#include "STC15.H"
#include "intrins.h"
#define display P2
typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned int uint;
sbit Led_CS1 = P0^0; //位定义
sbit Led_CS2 = P0^1;
sbit Led_CS3 = P0^2;
sbit Led_CS4 = P0^3;
sbit Key_Tup = P0^4;
sbit Key_Tdown = P0^5;
sbit Key_Confirm = P0^6;
//数码管数值码表 共阳极接法
uchar code TABLE[] = {0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8,0x80, 0x90};
char SetT = 40; //设定温度初始化为 40 摄氏度
float RealT = 25; //实际温度初始化为 25 摄氏度
float Error = 0; //当前误差
float ErrorInt = 0; //累积误差 设定温度太大可能溢出
float Kp = 25,Ki = 0.5e-3; //PID参数
float u; //控制量
float pwmduty; //PWM波占空比
//uint ADCRESValue; //ADC10位采样值 调试实际温度数码管闪烁时用
void IO_Init(); //IO端口初始化
void AD_Init(); //AD模块初始化
void PWM_Init(); //PWM模块初始化
void SetTemperature(); //设定温度
void KeyScan(); //按键扫描
void SetTdisp(); //设定温度显示
void RealTdisp(); //实际温度显示
void getRealT(); //测温
void PIDControl(); //PID调节
void PWMOutput(); //PWM/DA输出
//void ADCRESshow(); //AD采样后，寄存器值显示 调试实际温度数码管闪烁时用
void delay1ms();
void delay5ms();
void main()
{
IO_Init(); //与数码管段选、片选以及按键有关的Io端口初始化
AD_Init(); //AD模块初始化
PWM_Init(); //PWM模块初始化
while(1)
{
SetTemperature(); //设定温度
getRealT(); //测温
PIDControl(); //PID调节
PWMOutput(); //PWM/DA输出
SetTdisp(); //设定温度显示
RealTdisp(); //实际温度显示
// ADCRESshow(); //AD采样后，寄存器值显示 调试实际温度数码管闪烁时用
}
return;
}
void IO_Init() //与数码管段选、片选以及按键有关的Io端口初始化
{
P0M1 = 0xF0; // P0.0~P0.3 初始化为输出；P0.4~P0.7初始化为输入
P0M0 = 0x0F;
P2M1 = 0x00; // P2口初始化为输出
P2M0 = 0xFF;
return;
}
void AD_Init() //AD模块初始化
{
P1ASF = 0x01; //设定 P1.0 作为AD使用
ADC_CONTR = 0x60; //关闭ADC电源；90个时钟周期转换1次
//结束标志位、启动控制位清零；输入通道选择 P1.0
CLK_DIV &= 0xDF; //ADRJ：ADC转换结果存放位置调整
EA = 1; //CPU开放中断；禁止AD转换中断
EADC = 0;
PADC = 1; //AD转换中断为最高优先级
return;
}
void PWM_Init() //PWM模块初始化
{
P1M1 &= 0xFD; //P1.1设为输出
P1M0 |= 0x02;
CMOD = 0x80; //空闲模式下计数器停止计数；时钟源输入选择 SYSCLK/12
//禁止计数器溢出中断
CCON = 0x00; //溢出标志位CF清零；运动控制位清零；
//PCA模块0、1、2中断标志清零
CCAPM0 = 0x42; //PCA模块0工作于PWM模式；禁止CCF0中断
PCA_PWM0 = 0x00; //8位PWM功能；EPC0H = EPC0L = 0
P_SW1 &= 0xCF; //CCP切换为P1
CH = 0x00; //PCA装载值清零
CL = 0x00;
CCAP0H = 0xFF; //捕获寄存器值,初始化占空比为 1/256
CCAP0L = 0xFF;
CCON |= 0x40; //启动PWM输出
return;
}
void SetTemperature() //设定温度
{
if( !(Key_Tup & Key_Tdown) ) //检测 升温/降温 按键是否按下
{ //进入设定温度过程
uchar i,j;
do
{
KeyScan(); //按键扫描
getRealT(); //测温
for(i=0;i |