硬件电路如下图。
图7控制执行部分电路④键盘及显示的设计
键盘采用软件查询和外部中断相结合的方法来设计低电平有效。图3中按键AN1AN2AN3AN4AN5的功能定义如表1所示。按键AN3与P32相连采用外部中断方式并且优先级定为最高按键AN5和AN4分别与P17和P16相连采用软件查询的方式AN1则为硬件复位键与R、C构成复位电路。
按键AN1AN2AN3
键名复位键运行键功能转换键
AN4AN5
加一键减一键
功能使系统复位使系统开始数据采集按键按下D1亮时显示温度设定值按键升起D1不亮时显示前温度值设定温度渐次加一设定温度渐次减一
f表1按键功能显示采用3位共阳LED静态显示方式显示内容有温度值的十位、个位及小数点后一位这样可以只用P30RXD口来输出显示数据从而节省了单片机端口资源在P14口和P31TXD的控制下通过74LS164来实现3位静态显示。数字电路硬件部分图8数字电路硬件方案二
1积分分离式PID算法PID控制器中引入积分的目的主要是为了消除静差，提高精度，但在过程的启动、结束、大幅度增减设定值或出现较大扰动时，短时间内系统的输出会出现很大的偏差，致使积分部分幅值快速上升。由于系统存在惯性和滞后，这就势必引起系统输出部分出现较大的超调和长时间的波动，特别对于温度、成分等变化缓慢的过程，这一现象更为严重，有可能引起系统震荡。为防止这种现象，采用积分分离式PID控制算法。其基本思想是：大偏差时，去掉积分作用，以免积分作用使系统稳定性变差小偏差时，投入积分作用，以便消除静差，提高控制精度。既保证了系统的动态性能又能使系统无静差。具体算法如下：
ukKpekek1aKiekKdek2ek1ek2
1ekβ
a
0ekβa为逻辑变量；β积分分离限，有具体对象确定。Β过大达不到积分分离目的；β过小，一但被控量ct无法跳出积分分离区，只进行PD调节，将会出现静差。于是需要将上式改写为：
UpdkKpekek1Kdek2ek1ek2；
fUikKiek；若ekβ则a1，取
ukUpdkUik；
ukuk1uk；若ekβ则a0，取
ukUpdk；
ukuk1uk；通过以上变换可以减小系统超调量并减少调整时间。
2算法程序流程图与方案一基本一致。
3软件设计与方案一基本一致，算法略有不同。
4硬件设计与方案一完全相同。
二、总结与展望
1、设计总结、本文没有关于PID具体参数的整定算法，只是利用VC与单片机通讯试凑得出一组近似参数值，这是本文的不足之处。但是实验实际控制的r