51单片机如何编写代码实现PID循迹的效果

51单片机编写PID循迹代码的具体步骤如下：

1. 初始化红外线传感器，包括IO口的设置和AD转换的初始化。

2. 初始化PWM输出口，用于控制小车的左右轮速度。

3. 定义PID算法所需的参数，包括比例系数、积分系数和微分系数，以及误差累计值和上次误差值。

4. 在主函数中循环读取传感器数据，计算偏差值，并根据PID算法计算输出控制信号。

5. 根据控制信号调整左右轮的PWM输出，使小车沿着黑线前进。

具体代码实现如下：

#include <reg52.h>
#include <intrins.h>

#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int

sbit IN1 = P1^0;    // 左轮PWM输出口
sbit IN2 = P1^1;
sbit IN3 = P1^2;    // 右轮PWM输出口
sbit IN4 = P1^3;

uchar sensor[5];    // 红外线传感器数据
uint err, lastErr, sumErr;    // PID算法所需参数
float kp = 0.5, ki = 0.2, kd = 0.1;    // PID系数

void delay(uint i){
    while(i--);
}

void InitPWM(){
    TMOD |= 0x01;    // 设置为定时器0工作模式1
    TH0 = 0xff;    // 定时器初值设为255，即50us
    TL0 = 0xff;
    ET0 = 1;    // 允许定时器0中断
    TR0 = 1;    // 启动定时器0
}

void InitSensor(){
    P2 = 0x1f;    // 将P2口设置为上拉输入
    ADC_CONTR = 0x80;    // 设置AD转换器工作模式
    delay(500);    // 等待ADC初始化完成
}

uint GetSensor(){
    uint value = 0;
    uchar i;
    for(i=0; i<5; i++){    // 读取5个传感器数据
        ADC_CONTR = 0x80 | (0x08+i);    // 设置ADC转换通道
        _nop_();
        _nop_();
        _nop_();
        _nop_();
        value += ADC_RES;    // 累加ADC转换结果
    }
    return value / 5;    // 取平均值作为传感器数据
}

void PIDControl(){
    err = 2000 - GetSensor();    // 计算偏差值
    sumErr += err;    // 累加误差值
    IN1 = 1; IN2 = 0; IN3 = 1; IN4 = 0;    // 小车向前
    if(err > 0){    // 左偏
        IN2 = 1;
        IN4 = 1;
    }
    else{    // 右偏
        IN1 = 1;
        IN3 = 1;
        err = -err;
    }
    uint pwm = kp*err + ki*sumErr + kd*(err-lastErr);    // 计算PWM输出
    lastErr = err;    // 保存上次误差值
    TH0 = 0xff - pwm/256;    // 设置左右轮PWM输出
    TL0 = 0xff - pwm%256;
}

void main(){
    InitPWM();    // 初始化PWM输出口
    InitSensor();    // 初始化红外线传感器
    while(1){
        PIDControl();    // PID控制
    }
}

void InterruptTimer0() interrupt 1{
    IN1 = 0; IN2 = 0; IN3 = 0; IN4 = 0;    // 停止PWM输出
    TF0 = 0;    // 清除定时器0中断标志
}

这段代码实现了一个简单的PID循迹程序，其中使用定时器0产生PWM输出控制小车的左右轮速度。在PIDControl函数中，根据传感器数据计算出偏差值，并根据PID算法计算PWM输出值，最终控制小车沿着黑线循迹。需要注意的是，PID系数的设置需要根据实际情况进行调整，以获得更好的循迹效果。