[PIC®/AVR®/dsPIC®产品] 水温控制方法

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 楼主| 捉虫天师 发表于 2023-8-15 11:02 | 显示全部楼层 |阅读模式
以下是一个基于PIC18F系列单片机的水温控制程序的示例代码:
  • 首先,需要在程序中初始化单片机的各种外设,包括ADC、定时器等。
  1. // 初始化ADC
  2. void adc_init() {
  3.     ANSELA = 0x00; // ANSEL为0,禁止所有外部输入
  4.     P0M1 = 0x00; // P0M1为0,将P0.0作为ADC输入
  5.     P0M2 = 0x80; // P0M2为1,将P0.1作为ADC输入
  6.     P0SEL = 0x00; // P0SEL为0,将P0.0和P0.1作为普通输入
  7.     ADCON0 = 0x80; // ADCON0为1,启动ADC转换
  8.     ADCON1 = 0x00; // ADCON1为0,设置ADC输入通道为0和1
  9.     ADCON2 = 0x00; // ADCON2为0,设置ADC转换速率为100kHz
  10.     TRISC = 0x00; // TRISC为0,将P0.0和P0.1作为普通输入
  11. }

  12. // 初始化PWM
  13. void pwm_init() {
  14.     T1CON = 0x00; // T1CON为0,关闭定时器1
  15.     TMR1H = 0x00; // TMR1H为0,设置定时器1的高位为0
  16.     TMR1L = 0x00; // TMR1L为0,设置定时器1的低位为0
  17.     PR1 = 0x00; // PR1为0,设置定时器1的分频因子为1
  18.     T1CON = 0x80; // T1CON为1,启动定时器1
  19.     PWM1CON = 0x00; // PWM1CON为0,关闭PWM1
  20.     PWM1CFG = 0x00; // PWM1CFG为0,设置PWM1占空比为0
  21.     PWM1DMD = 0x00; // PWM1DMD为0,设置PWM1调制方式为正弦波
  22.     PWM1RFL = 0x00; // PWM1RFL为0,设置PWM1调制倍率为1
  23.     PWM1FMD = 0x00; // PWM1FMD为0,设置PWM1调制方式为正弦波
  24.     PWM1FL = 0x00; // PWM1FL为0,设置PWM1调制倍率为1
  25. }

  26. // 初始化定时器
  27. void timer_init() {
  28.     TMOD = 0x01; // TMOD为1,设置定时器0为16位模式
  29.     TH0 = 0x00; // TH0为0,设置定时器0的高位为0
  30.     TL0 = 0x00; // TL0为0,设置定时器0的低位为0
  31.     TR0 = 1; // TR0为1,启动定时器0
  32.     ET0 = 1; // ET0为1,允许定时器0中断
  33.     EX0 = 1; // EX0为1,允许定时器0中断
  34. }
  • 接下来,需要实现一个函数来读取水温传感器的温度值,并将其转换为摄氏度。
  1. // 读取水温传感器的温度值,并将其转换为摄氏度
  2. float read_temperature() {
  3.     uint16_t adc_value = ADC0_RA; // 读取ADC采样值
  4.     float temperature = (float)adc_value / 1024.0 * 100; // 转换为摄氏度
  5.     return temperature;
  6. }
  • 然后,需要实现一个函数来控制水温,包括恒温控制和自动调节。
  1. // 控制水温
  2. void control_water_temperature() {
  3.     float temperature = read_temperature(); // 读取水温
  4.     float target_temperature = get_target_temperature(); // 获取目标水温
  5.     float error = target_temperature - temperature; // 计算误差
  6.     float derivative = get_derivative(error); // 计算导数
  7.     float integral = get_integral(error); // 计算积分
  8.     float proportional_gain = get_proportional_gain(); // 获取比例增益
  9.     float derivative_gain = get_derivative_gain(); // 获取导数增益
  10.     float integral_gain = get_integral_gain(); // 获取积分增益
  11.     float output = proportional_gain * error + derivative_gain * derivative + integral_gain * integral; // 计算输出
  12.     // 根据输出控制水温
  13. }
  • 最后,需要在主函数中实现水温的控制和监测。
  1. // 主函数
  2. void main() {
  3.     // 初始化单片机
  4.     adc_init();
  5.     pwm_init();
  6.     timer_init();
  7.     // 开始控制水温
  8.     while (1) {
  9.         control_water_temperature(); // 控制水温
  10.         // 监测水温状态
  11.         // ...
  12.     }
  13. }






 楼主| 捉虫天师 发表于 2023-8-15 11:03 | 显示全部楼层

该程序使用了PID算法,即比例-积分-微分算法。PID算法是一种常用的控制算法,可以通过对误差、误差的导数和误差的积分进行控制,使得系统达到稳定状态并保持在目标值附近。在本程序中,比例增益用于控制系统的响应速度,积分增益用于控制系统的稳定性,导数增益用于控制系统的动态特性。
dongnanxibei 发表于 2023-8-15 14:51 | 显示全部楼层
看起来不错。学习一下。
lcczg 发表于 2023-8-17 11:09 | 显示全部楼层
能不能深入讲讲您的PID方法?
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