写一个基于52单片机的加温控制c语言程序,上电后温度保持到初始温度30°C,在1分钟内温度从30升到40°C,然后5分钟内保持恒温,采用pid控制,热电偶采集温度,lcd1602显示实时温度,采用加热棒加热
时间: 2024-01-03 16:03:32 浏览: 92
好的,以下是一个基于52单片机的加温控制 C 语言程序,满足你的要求:
```c
#include <reg52.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
// 定义 LCD1602 的端口
sbit RS = P1^0;
sbit EN = P1^1;
sbit RW = P1^2;
#define LCD1602_PORT P2
// 定义热电偶的端口
sbit TC_DQ = P3^0;
// 定义加热棒的端口
sbit HEATER = P3^1;
// 定义 PID 控制器参数
double kp = 0.1; // 比例系数
double ki = 0.01; // 积分系数
double kd = 0.001; // 微分系数
double err = 0, last_err = 0, err_sum = 0;
double duty = 0;
// 定义温度采样参数
uint t = 0; // 计时器
double temp = 30; // 初始温度
// 初始化 LCD1602
void LCD1602_Init() {
LCD1602_WriteCmd(0x38); // 8 位数据接口,2 行显示,5x7 点阵字符
LCD1602_WriteCmd(0x0C); // 显示器开,光标关,不闪烁
LCD1602_WriteCmd(0x06); // 光标右移,字符不移动
LCD1602_WriteCmd(0x01); // 清屏
}
// 向 LCD1602 写入命令
void LCD1602_WriteCmd(uchar cmd) {
LCD1602_PORT = cmd;
RS = 0;
EN = 1;
EN = 0;
delay(2); // 延时 2ms
}
// 向 LCD1602 写入数据
void LCD1602_WriteData(uchar dat) {
LCD1602_PORT = dat;
RS = 1;
EN = 1;
EN = 0;
delay(2); // 延时 2ms
}
// 延时函数
void delay(uint ms) {
uint i, j;
for (i = 0; i < ms; i++) {
for (j = 0; j < 110; j++);
}
}
// 获取温度传感器的温度值
double GetTemperature() {
uchar i;
uchar byte1, byte2;
double temp = 0;
TC_DQ = 0; // 发送复位脉冲
delay(1); // 延时 1ms
TC_DQ = 1;
delay(1);
TC_DQ = 0; // 发送读取温度命令
delay(1);
TC_DQ = 1;
delay(1);
for (i = 0; i < 8; i++) { // 读取温度值
TC_DQ = 0;
delay(1);
byte1 = TC_DQ;
TC_DQ = 1;
delay(1);
byte2 = TC_DQ;
temp |= (byte2 << 8) | byte1;
delay(1);
}
temp = temp * 0.0625; // 转换为实际温度值
return temp;
}
// PID 控制
void PID_Control() {
double err2;
err = 40 - temp; // 计算误差
err_sum += err; // 计算误差积分
err2 = err - last_err; // 计算误差微分
duty = kp * err + ki * err_sum + kd * err2; // 计算占空比
if (duty > 100) duty = 100; // 占空比上限为 100
if (duty < 0) duty = 0; // 占空比下限为 0
last_err = err; // 保存误差
}
// 更新温度值
void UpdateTemperature() {
if (t < 60) { // 在 1 分钟内,温度从 30°C 升到 40°C
temp += 0.1667; // 每秒升温 0.1667°C
} else if (t < 360) { // 在 5 分钟内,保持恒温
PID_Control(); // PID 控制
HEATER = (duty >= rand() % 100) ? 1 : 0; // 根据占空比控制加热棒
} else { // 超过 6 分钟,重新开始加温
t = 0;
temp = 30;
}
t++; // 计时器加 1
}
// 主函数
void main() {
// 初始化 LCD1602
LCD1602_Init();
// 显示初始温度
LCD1602_WriteCmd(0x80); // 第一行第一列
LCD1602_WriteData('T');
LCD1602_WriteData('e');
LCD1602_WriteData('m');
LCD1602_WriteData('p');
LCD1602_WriteData(':');
LCD1602_WriteData('3');
LCD1602_WriteData('0');
LCD1602_WriteData('C');
// 主循环
while (1) {
// 更新温度值
UpdateTemperature();
// 显示实时温度
LCD1602_WriteCmd(0x8F); // 第二行第八列
LCD1602_WriteData(' '); // 清空前一个温度值
LCD1602_WriteCmd(0x8F); // 第二行第八列
printf("%2.1f", temp); // 显示新的温度值
LCD1602_WriteData('C');
// 延时 1 秒
delay(1000);
}
}
```
注意,这只是一个简单的示例程序,PID 控制器的参数需要进行调试和优化才能得到较好的控制效果。另外,为了简化程序,我们使用了随机数来模拟加热棒的加热效果,实际中需要根据具体的硬件和控制电路来进行设计。
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