Proteus仿真温控，AVR输出PWM控制，1602显示。PID学习绝佳范例。

huangfan

哥，你太牛叉了，请教个问题，你的图还可以在上面添加波形吗？

huangfan

首先感谢楼主的设计实例，使我受益良多，就是根据楼主提供的Proteus模型，我自己重新用GCC写了一个程序。因为已经5年没写程序了，每天下班后的全部时间都用来研究这个东东，每天都要凌晨1点多才能睡觉，还好，只用了一周的时间就小有成果，很开心。我是个做开关电源的，最近半年做一个3KW的全数字开关电源，芯片用的是TI的TMS32C2XXX系列。因为和软件同事配合一起研究了几个月的数字PID。自认为已经掌握了“核心科技”。现在利用楼主的电路小试牛刀，感觉很满意。愿意和大家一起讨论，欢迎拍砖。我没有修改加热器的任何参数，效果如下
算法参数1：Un=Un_1+1800.002*en-1799.998*en_1;

算法参数2：Un=Un_1+1800.005*en-1799.995*en_1;


楼主的波形：


要是有更好的控制方式请赐教。

huangfan

限于篇幅，显示程序就不贴了

/*ADC采集，单次模式*/
uint Adconvert()
{
    uint ret;
         
        SREG=0x80;                                    // 全局中断使能
        ADMUX=0xC0;                                   //内部2.56V，0通道
        //ADCSRA=_BV(ADEN)|_BV(ADSC)|_BV(ADFR)|_BV(ADIE)|_BV(ADPS2)|_BV(ADPS1);     
               //ADC使能，开始转换，连续转换，中断使能，，CK/64 8M/64=125KHz ，125KHz-8us，8us*13=104us 采样频率9.615KHz
    ADCSRA=_BV(ADEN)|_BV(ADSC)|_BV(ADPS2)|_BV(ADPS1);
               //ADC使能，开始转换，CK/64 8M/64=125KHz ，125KHz-8us，8us*25=200us
               
                //连续转换1次
                        PORTD|=_BV(PD0);                      //PD0 置0                                                            测试AD转换时间
                DDRD|=_BV(PD0);                       //PD0 设输出
                        //_delay_loop_1(60);
                        while(ADCSRA&_BV(ADSC))
                        //_delay_loop_1(60);
                        _delay_us(1);                         //采样保持时间〉1.5个ADC周期
                        ret=ADCL;
                        ret|=(uint)(ADCH<<8);
                       
                        PORTD&=~_BV(PD0);                     //PD0 置0
               
                SREG=0x80;                                         //开总中断
                ADCSRA=0;                                  //关闭ADC

        return(ret);
}

/*差分方程运算*/
SIGNAL(SIG_OUTPUT_COMPARE2)                       //INTERRUPT
{  
        //int32_t Vref=2500;                          //Vref=Ref*2.5=400*2.5=2.000V     
        //int32_t Ref=Vref/2.5;
        int32_t Ref=999;
        en=Ref-Adconvert();
               
        PORTD|=_BV(PD1);                              //示波器测试点开                                                      测试计算时间
        DDRD=_BV(PD1)|_BV(PD5)|_BV(PD6);
       
                en=en<<10;                                //en左移10位，相当于乘以1024
                Un=Un_1+1800.005*en-1799.995*en_1;        //差分方程
        if(Un<0)                                      //设置最小占空比
        {Un=2;}
       
        else if(Un>1020*1024)                         //设置最大占空比
        {Un=1020*1024;}
       
        //else
        //{Un=Un;}
       
                Un_1=Un;
                en_1=en;
                y=Un>>10;
                OCR1A=y;                                   // 设置PWM占空比               
               
        PORTD&=~_BV(PD1);                                   //示波器测试点关                        
                y=2.5*y;
       
        NO1=y/1000;
                NO2=(y-=NO1*1000)/100;
                NO3=(y-=NO2*100)/10;
                NO4=(y-=NO3*10);
       
}


void main(void)
{
        uint i,t;
    init_devices();
        LCD_write_command(0x01);                        //清屏
       
        /*配置C/T2为CTR模式*/
        TCNT2=0x00;                        //设初始值为0,
        OCR2=255;           //输出比较寄存器            //产生频率为1/[(OCR2+1)*4uS]
        TCCR2|=_BV(WGM21)|_BV(CS21)|_BV(CS20);                //C/T2中断，CTC模式，clk/64 产生周期 T=(OCR2+1)*(64/（2*8MHz）)=(OCR2+1)*4uS
        TIMSK|=_BV(OCIE2);        //T/C2溢出中断使能
       
        /*配置C/T1为快速PWM模式*/
        //TCCR1A=_BV(COM1A1)|_BV(COM1A0)|_BV(WGM10);        //比较匹配时，OCnA输出高电平，8位快速PWM，模式 5
        TCCR1A=_BV(COM1A1)|_BV(WGM11)|_BV(WGM10);                //比较匹配时，OCnA输出高电平，10位快速PWM，模式 5
        TCCR1B=_BV(WGM12)|_BV(CS10);                                        //无预分频，8MHz/1024=7.813KHz
        TCNT1=0;                                        //与OCR1A进行匹配的计数寄存器
    SREG=0x80;                                          //开总中断
   
        DDRB|=_BV(PD5);                                        //设PD5为PWM输出       

   while(1)
   {   
                LCD_write_command(0x0c);                                          //显示开
                LCD_write_string(0,0,"Voltage");                 //第1列，第0行，显示"Voltage"
               
                uchar a[]="0123456789.";                                        //要显示数放在a[]中

                LCD_write_char(0,1,a[NO1]);                               //第0列,第1行,
                LCD_write_char(1,1,a[10]);                               //第1列,第1行,
                LCD_write_char(2,1,a[NO2]);                               //第2列,第1行,显示"."
                LCD_write_char(3,1,a[NO3]);                               //第3列,第1行,
                LCD_write_char(4,1,a[NO4]);                       //第4列,第1行,
                /* delay time is 20ms*25=500ms */
                for(i=1;i<1;i++)
                        //_delay_us(20);                        //The maximal possible delay is 768 us / F_CPU in MHz .    768us/8     =96us
                        _delay_ms(100);                          //The maximal possible delay is 262.14 ms / F_CPU in MHz.  262.14ms/8  =32.767ms
    }
   
}