基于STC12C5A60S2的馬弗爐溫度控制器設(shè)計(jì)
3.參數(shù)的設(shè)置與調(diào)整
①加溫迅速達(dá)到目標(biāo)值,但溫度過(guò)沖很大。本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/163048.htm
比例系數(shù)太大,致使在未達(dá)到設(shè)定溫度前加熱比例過(guò)高;微分系數(shù)過(guò)小,對(duì)對(duì)象反應(yīng)不敏感。
②加溫經(jīng)常達(dá)不到目標(biāo)值,小于目標(biāo)值時(shí)間多。
比例系數(shù)過(guò)小,加溫比例不夠;積分系數(shù)過(guò)小,對(duì)靜差補(bǔ)償不足。
③基本在控制溫度內(nèi),但上下偏差大,經(jīng)常波動(dòng)。
微分系數(shù)小,對(duì)及時(shí)變化反應(yīng)慢;積分系數(shù)過(guò)大,使微分反應(yīng)被鈍化。
④受環(huán)境影響較大
微分系數(shù)小,對(duì)及時(shí)變化反應(yīng)慢;設(shè)定的基本定時(shí)周期過(guò)長(zhǎng),不能得到及時(shí)修正。
下面給出PID控制程序:
#ifndef _PID_H__
#define _PID_H__
#includeintrins.h>
#includemath.h>
#includestring.h>
struct PID {
unsigned int SetPoint; // 設(shè)定目標(biāo) Desired Value
unsigned int Proportion; // 比例常數(shù) Proportional Const
unsigned int Integral; // 積分常數(shù) Integral Const
unsigned int Derivative; // 微分常數(shù) Derivative Const
unsigned int LastError; // Error[-1]
unsigned int PrevError; // Error[-2]
unsigned int SumError; // Sums of Errors
}
struct PID spid; // PID Control Structure
unsigned int rout; // PID Response (Output)
unsigned int rin; // PID Feedback (Input)
sbit output=P1^4;
unsigned char high_time,low_time,count=0;//占空比調(diào)節(jié)參數(shù)
unsigned char set_temper=920;
void PIDInit (struct PID *pp)
{
memset ( pp,0,sizeof(struct PID));
}
unsigned int PIDCalc( struct PID *pp, unsigned int NextPoint )
{
unsigned int dError,Error;
Error = pp->SetPoint - NextPoint; // 偏差
pp->SumError += Error; // 積分
dError = pp->LastError - pp->PrevError; // 當(dāng)前微分
pp->PrevError = pp->LastError;
pp->LastError = Error;
return (pp->Proportion * Error//比例
+ pp->Integral * pp->SumError //積分項(xiàng)
+ pp->Derivative * dError); // 微分項(xiàng)
}
4. 溫度采集電路
熱電偶作為一種主要的測(cè)溫元件,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、使用方便、測(cè)溫范圍寬、測(cè)溫精度高等特點(diǎn)。但是,熱電偶的應(yīng)用卻存在著非線性、冷端補(bǔ)償、數(shù)字化輸出等幾方面的問(wèn)題。設(shè)計(jì)中采用的MAX6675是一個(gè)集成了熱電偶放大器、冷端補(bǔ)償、A/D轉(zhuǎn)換器及SPI串口的熱電偶放大器與數(shù)字轉(zhuǎn)換器,其電路如圖2所示。
圖2 溫度采集電路圖
MAX6675從SPI串行接口輸出數(shù)據(jù)的過(guò)程如下:MCU使CS變低并提供時(shí)鐘信號(hào)給SCK,由SO讀取測(cè)量結(jié)果。CS變低將停止任何轉(zhuǎn)換過(guò)程;CS變高將啟動(dòng)一個(gè)新的轉(zhuǎn)換過(guò)程。一個(gè)完整串行接口讀操作需16個(gè)時(shí)鐘周期,在時(shí)鐘的下降沿讀16個(gè)輸出位,第1位和第15位是一偽標(biāo)志位且總為0;第14位到第3位為以MSB到LSB順序排列的轉(zhuǎn)換溫度值;第2位平時(shí)為低,當(dāng)熱電偶輸入開(kāi)放時(shí)為高;開(kāi)放熱電偶檢測(cè)電路完全由MAX6675實(shí)現(xiàn),為開(kāi)放熱電偶檢測(cè)器操作,T-必須接地,并使接地點(diǎn)盡可能接近GND腳;第1位為低電平以提供MAX6675器件身份碼,第0位為三態(tài)。
圖3 SO端輸出溫度數(shù)據(jù)的格式
圖4 MAX6675的SPI接口時(shí)序
評(píng)論