51单片机pid算法程序

以下是一个基于51单片机的PID算法程序示例：

#include <reg52.h>

#define setpoint 50     // 设定值
#define kp 1.5          // 比例系数
#define ki 0.05         // 积分系数
#define kd 0.1          // 微分系数
#define Ts 0.1          // 采样时间

unsigned char count, timer, output;
float error, last_error, integral, derivative;

void timer0_init()
{
    TMOD |= 0x01;       // 设置为定时器0模式1
    TH0 = 0x3C;         // 给定时器赋初值，定时1ms
    TL0 = 0xB0;
    ET0 = 1;            // 允许定时器0中断
    TR0 = 1;            // 启动定时器0
    EA = 1;             // 全局中断允许
}

void main()
{
    timer0_init();      // 初始化定时器0

    while(1)
    {
        error = setpoint - output;      // 计算误差

        // 计算PID控制量
        integral += error * Ts;
        derivative = (error - last_error) / Ts;
        output = kp * error + ki * integral + kd * derivative;

        last_error = error;         // 保存上一次误差

        // 限制输出范围
        if(output > 255)
            output = 255;
        else if(output < 0)
            output = 0;

        // 输出控制量
        P0 = output;
    }
}

// 定时器0中断服务程序
void timer0_isr() interrupt 1
{
    TH0 = 0x3C;         // 重新赋初值，定时1ms
    TL0 = 0xB0;

    count++;            // 计数器加1

    // 采样时间到
    if(count >= Ts * 1000)
    {
        count = 0;              // 计数器清零
        timer++;                // 计时器加1

        // 模拟被控对象（此处为随机数生成器）
        output = rand() % 101;  // 生成0~100的随机数
    }
}

该程序实现了一个简单的PID控制器，其被控对象为一个随机数生成器。在`main()`函数中，先计算误差，然后根据比例、积分和微分系数计算PID控制量，并限制输出范围。最后将控制量输出到P0口。`timer0_isr()`函数作为定时器0中断服务程序，用于在采样时间到达时读取被控对象的输出值，并更新控制器状态。