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單片機水位控制雙位+PID源程序+電路圖

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ID:329016 發(fā)表于 2019-7-12 16:09 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
電路原理圖如下：
0.png

0.png
1  整機設計
1.1 設計要求
1.1.1設計任務
以實驗室的過程對象為控制對象，設計控制系統(tǒng)，完成單容液位的定值控制。要求能夠顯示當前液位。
1.1.2性能指標要求
（1）設計制作系統(tǒng)硬件電路                                                                          
（2）實現(xiàn)控制、信號檢測（顯示）及調節(jié)器控制規(guī)律；                                 
（3）參數(shù)整定，使系統(tǒng)能夠快速克服擾動作用；                                            
（4）其他功能。                     
1.2 整機實現(xiàn)的基本原理及框圖
1.2.1基本原理
測量變送器為壓力式液位變送器，輸出信號為0~10V電壓，執(zhí)行器采用電動調節(jié)閥，接收0~10V信號。設計調節(jié)器（模擬或數(shù)字式），能夠根據(jù)用戶設定，將液位控制在要求值（采用雙位控制，PID或PI控制規(guī)律）。

具體請下載觀看吧，有說明。

單片機源程序如下:
  1. #include "stc15.h"
  2. #include<TM1638.h>
  3. #include<delay.h>
  4. #include<KeyPro.h>
  5. #include<STC15_AD.h>
  6. #include<STC15_pca_pwm.h>

  8. //定時器初始化
  9. void T0_init(void)                  
  10. {
  11.         TMOD=0x01;
  12.         TH0=(0-1000)/256;
  13.         TL0=(0-1000)%256;
  14.         TR0=1;
  15.         ET0=1;
  16.         EA=1;
  17. }
  18. unsigned char u;
  19. unsigned char BI_POSCTR(void)  //雙位控制
  20. {
  21.         if(Para_V[1]<Para_V[2]-2) //當前值<設定值-2
  22.           {
  23.            u = 200;                 //開200，最大可到255
  24.           }
  25.         else if(Para_V[1]>Para_V[2]+2)
  26.           {
  27.            u = 0;
  28.           }
  29.          else
  30.                  u=100;                        //保持開度為100
  31.          return u;
  32. }

  34. float kp,ki,kd;
  35. int ek,ek_1,ek_2;
  36. int uk,uk_1;
  37. unsigned char PID(void)
  38. {
  39.    kp=(float)Para_V[3]/10;
  40.    ki=(float)Para_V[4]/10;
  41.    kd=(float)Para_V[5]/10;
  42.    ek_2=ek_1;
  43.    ek_1=ek;
  44.    ek=(int)Para_V[2]-(int)Para_V[1];
  45.    uk_1=uk;
  46.    uk=uk_1+kp*(ek-ek_1)+ki*ek+kd*(ek-2*ek_1-ek_2);        //增量型PID公式
  47.         if(uk>255) uk=255;        //限制溢出
  48.         if(uk<0) uk=0;
  49.    return (unsigned char)uk;
  50. }

  52. unsigned int OneusCNT=0;
  53. unsigned int Ones=0;
  54. unsigned char x=1;
  55. unsigned char s=1;
  56. unsigned char key_value;
  57. float H=0;
  58. float num=0;
  59. void main()
  60. {       
  61.         P2M0=0;
  62.         P2M1=0;       
  63.         PWM_Init();
  64.         InitADC();
  65.         T0_init();
  66.         delay_ms(10);
  67.         delay(10);
  68.    while(1)
  69.    {
  70.         key_value=Read_key();
  71.         if(key_value!=0)
  72.         {
  73.         KeyPro(key_value-1);
  74.         Cur_V[0]=Para_V[2];                 //顯示區(qū)域讀取設定值
  75.         while(key_value==Read_key()); //按一次限制只執(zhí)行一次
  76.         }

  78.            if(Para_V[0]==0&&x)          //對象為0且采樣時間到，運行
  79.         {
  80.           SetPWM0(0);
  81.           x=0;           //初始化時間
  82.       Para_V[1]=Cur_V[2]=GetADCResult(0);//讀取adc

  84.           switch(Para_V[6])                //控制方式選擇
  85.           {
  86.                   case 0:
  87.                           SetPWM1(Para_V[7]);
  88.                          break;
  89.                 case 1:
  90.                          BI_POSCTR();
  91.                          SetPWM1(u);
  92.                          break;                                  
  93.                 case 2:
  94.                         PID();
  95.                         SetPWM1(uk);
  96.                         break;

  98.                 default:  break;
  99.           }
  100.         }
  101.         if(Para_V[0]==1&&s)         //同上
  102.         {
  103.           SetPWM1(0);
  104.           s=0;
  105.           num=(float)GetADCResult(6);//獲取adc
  106.                 H=1314*num-428; //轉化成測量值，
  107.       Para_V[1]=Cur_V[1]=(unsigned int)(H*10);
  108.           switch(Para_V[6])
  109.           {
  110.                   case 0:
  111.                           SetPWM0((unsigned char)Para_V[7]);
  112.                          break;
  113.                 case 1:
  114.                          BI_POSCTR();
  115.                          SetPWM0(u);
  116.                          break;                                  
  117.                 case 2:
  118.                         PID();
  119.                         SetPWM0(uk);
  120.                         break;
  121.           }
  122.         }
  123.         if(Setting)           //顯示
  124.                 Display(ptPra,Para_V[ptPra],11,SetV);
  125.         else
  126.                 Display(ptPra,Para_V[ptPra],ptCur,Cur_V[ptCur]);
  127.    }
  128. }

  130. void T0_IRQ() interrupt 1//采樣時間
  131. {
  132.         TH0=(0-1000)/256;
  133.         TL0=(0-1000)%256;
  134.         OneusCNT++;
  135.         Ones++;

  137.         if(OneusCNT>=50)
  138.         {
  139.          x=1;
  140.          OneusCNT=0;       
  141.         }
  142.         if(Ones>=300)
  143.         {
  144.          s=1;
  145.          Ones=0;       
  146.         }
  147. }
復制代碼

所有資料51hei提供下載:
水位控制雙位+PID.7z (1.17 MB, 下載次數(shù): 67)

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