温控程序部分报告——基于msp430g2553

温控程序部分报告——基于msp430g2553
  Created on: 2012-9-14
      Author: zhang bin
 
学习笔记
for msp430g2553
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2012-09-14
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    程序是整个系统中很重要的一个组成部分，它在硬件的基础上协调着整个系统各个硬件部分的一同工作，控制着整个温控系统的一举一动。软件的主要功能包括有：
（1）传感器信号的采集、处理
（2）加热丝的PWM输出
（3）加热的温度和速度控制
（4）温控系统运行流程控制：程序初始化、温控的启动与结束、液晶显示模块控制
（5）温控信息显示与参数设定：状态显示、控制算法参数设定等
    
上面的几个能中，除了程序的初始化在主函数中执行，其他的各个部分都是在中断函数中执行的，其中键盘检测和数据输入是在键盘中断中执行，其他的数据采集、处理、控制等都是在定时器5ms中断中执行的。单片机平时处于低功耗模式，降低功耗。
程序的流程图如下：


本文主要采用两种算法实现题目要求：
第一个是PID算法的改进，由于温度控制是一个只能加热不能制冷的控制，所以我们只用了PI。首先通过P让温度加到一个离设定温度较近的温度，然后利用I逼近设定温度。
程序如下：
 
void pid()
{
 
   if (set_t-now_t>13)
  e2=0;
 
e1=set_t-now_t;   //设定值和实际值之间的误差
uk=kp*e1+ki*e2+kd*e3;
// wr_float(0,1,e2);
e2=e1+e2;
e3=e1-e4;
e4=e1;
if(uk>speed)   //防止升温过快
uk=speed;
if(uk<0)
uk=0;
 
control_value=1-uk;   //pid输出的控制量  即PWM的占空比
}
 
 
第二个是时间控制的线性算法
在时间控制中要求温度从40°均匀加热到60°，并且时间任意可设。
本程序实现的方法是：设定时间set_time是以s为单位，把40°到60°的这20°温差平均分成set_time份。然后在控制周期中，每一个周期让时间段time_m自加1，然后根据平均的公式算出该时间段应该达到的温度，公式如下：


因为控制时间输入set_time是以s为单位，而控制周期是100ms，所以上面要除以10。
具体的实现代码如下：
 
control_m_value=(float)time_m/set_time;
control_m_value=control_m_value/10;  //时间的控制以100ms为单位，时间的设定是以1s为单位
control_m_value=40+20*control_m_value;
set_t=control_m_value; 
pid();
 
CCR1=control_value*12000;      //调节PWM的占空比    12000为PWM周期