基于ATmega16L單片機的溫度控制系統(tǒng)設計
(1)主程序 系統(tǒng)主程序主要完成系統(tǒng)各部件初始化操作,此外,在系統(tǒng)開始運行后等待按鍵處理。圖4為其流程。 本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/173433.htm
(2)按鍵處理程序 鍵盤處理程序通常采用查詢方法實現(xiàn)按鍵的識別,CPU只要一有空閑就調(diào)用鍵盤掃描程序,查詢鍵盤,識別鍵值,并予以處理。
(3)A/D轉(zhuǎn)換程序 ATmega16有一個10位包括采樣保持電路的逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器,該轉(zhuǎn)換器與一個8通道模擬多路復用器連接,能對來自端口A的8路單端輸入電壓進行采樣。通過設置ADCSRA寄存器的ADEN即可啟動A/D轉(zhuǎn)換器,只有當ADEN置位時,參考電壓及輸入通道選擇才生效。向A/D轉(zhuǎn)換器啟動轉(zhuǎn)換位ADSC位寫“1”可啟動單次轉(zhuǎn)換。在轉(zhuǎn)換過程中此位保持為高電平,直到轉(zhuǎn)換結(jié)束觸發(fā)中斷。然后被硬件清零。
(4)增量式PID處理程序 該溫度控制系統(tǒng)具有滯后性、時變性和非線性,不可能建立該系統(tǒng)的精確數(shù)學模型,因此如果使用常規(guī)的線性控制理論,要達到滿意的控制效果非常困難。采用 增量式數(shù)字PID控制器,可解決這個難題。
增量式PID是指數(shù)字控制器的輸出只是控制量的增量,由于計算機輸出的是增量,所以誤動作時對輸出的影響較小??刂圃隽康拇_定僅與最近的k、k-1、k-2次的采樣有關(guān),所以能夠較容易地通過加權(quán)處理而獲得較好的控制效果。另外,對于數(shù)字控制系統(tǒng),由于A/D轉(zhuǎn)換器位數(shù)的限制,其輸出控制量受最小和最大值的限制,系統(tǒng)加入抗積分飽和法對其優(yōu)化。圖5為增量式PID控制算法程序流程。
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