PID算法C语言实现的89C51温度控制系统

本篇文档介绍了如何在89C51单片机上使用PID（比例积分微分）算法进行温度控制系统的设计。PID算法是一种常用的控制策略，广泛应用于工业过程控制、自动化设备和电子系统中，用于精确地调整系统输出以跟踪设定的目标值。在这个项目中，用户可以通过键盘输入预设温度（SetPoint），而实际温度则由DS18B20温度传感器测量。 首先，我们看到程序引入了必要的库文件，如<reg51.h>处理89C51的寄存器操作，<intrins.h>包含一些内联函数，<math.h>用于数学运算，<string.h>处理字符串操作。定义了一个名为`struct PID`的数据结构，包含了PID算法的关键参数，如设定点、比例系数、积分系数、微分系数，以及误差、前一个误差和误差总和。 `struct PID spid`变量用于存储PID控制器的状态，而`unsigned int tout`和`unsigned int in`分别代表PID响应（输出）和PID反馈（输入）。外部硬件接口如数据1、时钟、按键控制、LED指示灯（输出）和DQ线也被定义。 接下来，程序定义了一些标志变量（flag和flag_1）以及计数器（high_time、low_time和count）用于占空比调节。设定的目标温度（set_temper）和当前温度（temper）变量表示了控制系统的输入和期望输出。另外，`i`和`j`变量可能是PID算法中的积分和微分部分的临时变量，而`s`可能是一个用于延迟的计数器，用于实现定时功能。 PID算法的核心部分包括计算当前的误差（LastError）、累积误差（SumError）、更新比例、积分和微分项，并根据这些值生成PID输出。在C语言程序中，这部分通常涉及到循环计算和比较实际值与设定值，然后根据PID控制规则调整输出。延时子程序（Delay）确保了算法按照预定的时间间隔执行，这对于PID稳定性和性能至关重要。 这个C语言程序展示了如何将PID算法应用到89C51单片机上实现温度控制，通过实时比较设定目标与实际测量值，动态调整加热或冷却电路的输出，以达到精确控制温度的目的。此外，程序还考虑了硬件交互和延时处理，确保了整个控制系统的实时性和稳定性。