毕业论文-基于pid算法的中医理疗恒温控制器设计

师范学院学院毕业设计（论文）2013届题目基于PID算法的中医理疗恒温控制器专业电子信息工程学生姓名TMPCHANGETEMPTMPINITTR00PIDW1WHILE1KEYSCANKEYSCANWCOMPARE_TEMPIFFLAG1TMPCHANGETEMPTMPDISPLAYTEMPTEMPHENWENTEMPTMPHSHOWTIMEDISDINGSHIIFMIAO10|FEN10|SHI10IFTEMPTMPHHENWENFL1IFFLAG1YELLOW0TR01IFHENWENFL0GREEN0TR01IFHENWENFL1HENGWENPIDGREEN1IFMIAO10YELLOW1HENWENFL0BAOJIN0DELAY1900SHOWTIMEBAOJIN1DELAY1900SHOWTIMEBAOJIN0DELAY1900SHOWTIMEBAOJIN1DELAY1900SHOWTIMEBAOJIN0DELAY1900SHOWTIMEBAOJIN1DELAY1900SHOWTIMEBAOJIN0DELAY1900SHOWTIMEBAOJIN1DELAY1900SHOWTIMETR00PIDW1HIGH_TIME032按键功能程序系统按键功能流程图如图32所示。按键主要完成对温度保持时间、目标温度值等参数时行设置。在编写程序时主要完成判断是否有按键、去抖、键值确定、功能确定、加、减等功能。开始设置键是否按下延时消抖设置键是否按下键盘标志位“0”设置键是否释放键盘功能值加“1”光标闪烁功能值9功能值置“0”、键盘标志位置“1”加键是否按下加键是否按下减键是否按下功能数据对应加“1”延时消抖减键是否按下返回调整时间写入DS1302功能数据对应减“1”延时消抖功能值不为“0”YNYNYNYNNYYNNNYNY图32按键功能流程图键盘部分程序如下VOIDKEYSCANVOIDUCHARI,ADDRIFSET0DELAY12IFSET0LAG0WHILESETNUMSWITCHNUMCASE1WRITE_COM0X8015/MIAOWRITE_COM0X0FBREAKCASE2WRITE_COM0X8012/FENWRITE_COM0X0FBREAKCASE3WRITE_COM0X809/FENWRITE_COM0X0FBREAKCASE4NUM0FLAG1WRITE_COM0X0C/退出BREAKIFNUM0IFADD0DELAY11IFADD0WHILEADDSWITCHNUMCASE1MIAOIFMIAO60MIAO0WRITE_SFM14,MIAO,1BREAKCASE2FENIFFEN60FEN0WRITE_SFM11,FEN,1BREAKCASE3SHIIFSHI24SHI0WRITE_SFM8,SHI,1BREAKIFREDUCE0DELAY11IFREDUCE0WHILEREDUCESWITCHNUMCASE1MIAOIFMIAO0IDQ1I4WHILEI0I功能读1字节函数UCHARTMPREADVOIDUCHARI,J,DATDAT0FORI1I1/读出的数据最低位在最前面，这样刚好一个字节在DAT里RETURNDAT功能向1820写一个字节数据函数VOIDTMPWRITEBYTEUCHARDATUINTIUCHARJBITTESTBFORJ1J1IFTESTB/WRITE1DQ0IIDQ1I8WHILEI0IELSEDQ0/WRITE0I8WHILEI0IDQ1IIVOIDTMPCHANGEVOID功能DS18B20开始获取数据并转换DSRESETDELAY1TMPWRITEBYTE0XCC/ADDRESSALLDRIVERSONBUS写跳过读ROM指令TMPWRITEBYTE0X44/INITIATESASINGLETEMPERATURECONVERSION写温度转换指令功能读取寄存器中存储的温度数据UINTTMPFLOATTTUCHARA,BDSRESETDELAY1TMPWRITEBYTE0XCCTMPWRITEBYTE0XBEATMPREAD/读低8位BTMPREAD/读高8位TEMPBTEMP当前温度全速加热停止加热目标温度与当前温度差值大于0输出控制量、控制加热趋势PID算法目标温度与当前温度差值大于1返回YYNNNY图36温度比较子程序流程图温度控制部分程序如下UNSIGNEDINTPIDCALCSTRUCTPIDPP,UNSIGNEDINTNEXTPOINTUNSIGNEDINTDERROR,ERRORERRORPPSETPOINTNEXTPOINT/偏差PPSUMERRORERROR/积分DERRORPPLASTERRORPPPREVERROR/当前微分PPPREVERRORPPLASTERRORPPLASTERRORERRORRETURNPPPROPORTIONERROR/比例项PPINTEGRALPPSUMERROR/积分项PPDERIVATIVEDERROR/微分项温度比较处理子程序VOIDCOMPARE_TEMPUNSIGNEDCHARIIFTMPHTEMPIFTMPHTEMP10HIGH_TIME100/全速加热LOW_TIME0ELSEFORI0I0HIGH_TIME0/停止加热LOW_TIME100ELSEFORI0I30MIAO1MIAO160ABSMIAO2MIAO3ELSEMIAO1MIAO1ABSMIAO2MIAO3IFMIAO10SHI1SHI11FEN159IFFEN1410READDAT/BCD码转化成10进制READDATREADRTC_BDS1302_MINUTEFENREADDATREADDATREADRTC_BDS1302_HOURSHIREADDATREADDATREADRTC_BDS1302_DAYDAYREADDATREADDATREADRTC_BDS1302_WEEKWEEKREADDATREADDATREADRTC_BDS1302_MONTHYUEREADDATREADDATREADRTC_BDS1302_YEARNIANREADDAT第四章总结及实验结果41设计总结通过查阅大量关于中医理疗设备上恒温控制应用的相关资料，对PID算法有了初步了解，基本理清了自己设计的整体思路，初步形成了大概的设计方案框架，即以STC89C52单片机为核心控制器件，采用DS18B20数字温度传感器，无需数模拟数字转换，直接与单片机进行数字传输。应用PID算法提高温度的精度，使温度保持在要求的一个恒定范围内。配有按键用于输入设定温度，配有数码管LED用来显示温度，并通过绿、黄、红彩灯显示正在加热、定时倒计时、报警这三种状态。之后将继续深入查找并分析相关资料，积极与指导老师探讨商量，结合文献资料，制定出具体详细的设计方案，能通过按键设定加热目标温度和恒温时间，通过LED数码管显示温度和时间，当目标温度到达时，倒计时，并通过绿、黄、红彩灯显示正在加热、定时倒计时、报警。最终温度误差02，系统加热温度100。基本完成了设计任务。42实验结果经过一系列实验数据测试，数据结果记录如表41所示。表41数据结果记录表设定温度/稳定时间/MIN稳定下限/稳定上限/151014915120101992022552492513052983013510349351从测定数据分析可以得出该系统测量的温度误差保持在02左右，而且非常稳定，能够达到系统控制精度的要求。43实物图参考文献1张方林医用恒温箱干燥箱的改进探讨与应用J医疗卫生装备，2004361622石曙光,石雄武基于数字PID和数字电位器的恒温控制系统J汉工业学院报2005,24112163石凤英等，康复护理学M人民卫生出版社，200651534陈乐医用恒温箱控温系统D北京北京交通大学，200727305邓恩强等利用位置式PID控制算法实现对恒温箱的控制J电子元器件应用20061239406黄贤武，郑筱霞传感器原理与应用M成都电子科技大学出版社，高等教育出版社，200576一1087李善寿等基于单片机的恒温控制器的设计和实现J计算机技术与发展，2008121971998李朝青单片机原理及接口技术M北京北京航空航天大学出版社，19992863209徐国林基于单片机的保温箱智能温度控制系统J潍坊学院学报，20074202110DALLASSEMICONDUCTORDS18B20PROGRAMMABLERESOLUTIONWWWMAXIMICCOM11余瑾等基于DS18B20测温的单片机温度控制系统J20093210510612陶永华新型PID控制及其应用M北京机械工业出版社200211728513刘小兵等基于51单片机的水温自动控制系统J兰州工业高等专科学校学报，20083495114康华光，陈大钦模拟电子电路M北京高教育出版社，200433533615DALLASSEMICONDUCTORDS18B20DATASHEETP200224319016MOHAMMADAKALIA,MOHAMMADKABUZALATAACLOSEDLOOPTEMPERATURECONTROLSYSTEMBYUTILIZINGALABVIEWCUSTOMEDESIGNPIDCONTROLLERJFACULTYOFENGINEERINGTECHNOLOGYALBALQAAPPLIEDUNIVERSITY,200417517817李英顺等基于模糊神经网络的PID温度控制系统J鞍山钢铁学院学报，2002640841118王万良自动控制原理M北京高等教育出版社，2008，261268结束语经过了两个多月的学习和工作，我终于完成了基于PID算法中医理疗的恒温控制系统的论文。从开始接到论文题目到系统的实现，再到论文文章的完成，每走一步对我来说都是新的尝试与挑战，这也是我在大学期间独立完成的最大的项目。在这段时间里，我学到了很多知识也有很多感受，从对专业知识的一无所知，对单片机等各种芯片很不了解的状态，我开始了独立的学习和试验，查看相关的资料和书籍，让自己头脑中模糊的概念逐渐清晰，使自己非常稚嫩作品一步步完善起来，每一次改进都是我学习的收获，每一次试验的成功都让我兴奋不已。虽然我的论文作品不是很成熟，还有很多不足之处，但我可以自豪的说，这里面的每一个句子，都有我的努力的痕迹。当看着自己的程序，自己成天相伴的系统能够健康的执行，真是莫大的幸福和欣慰。我相信其中的酸甜苦辣最终都会化为甜美的甘泉。这次做论文的经历也会使我终身受益，我感受到做论文是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己学习的过程和研究的过程，没有学习就不可能有研究的能力，没有自己的研究，就不会有所突破。希望这次的经历能让我在以后学习中激励我继续前进。致谢在这次毕业设计的整个过程中，很多老师和同学给予了我细心的指导和热心的帮助，让我顺利完成了这份我比较满意的作品，在此深表感谢真诚地感谢在整个毕业设计过程中帮助过我的每一个人。首先，也是最主要感谢的是我的指导老师,蔡志端老师。在整个课程设计和毕业设计过程中，蔡老师在选题、开题、设计方案的确定与细化等方面都给了我耐心、细致的指导；同时，蔡老师还仔细地审阅我的论文，为我指出错误、提出修改方法。蔡老师诲人不倦、一丝不苟、严肃认真的治学风格给我留下了深刻印象，值得我认真学习。在此，谨向指导老师蔡老师致以真诚的谢意再者，要感谢实验室的同学，在他们的指导和帮助下，我顺利完成硬件电路。还有一些软件方面的指导，比如如何编写各部分的子程序，各部分的程序框图等等。尤其在最后的硬件检测部分，实验室的同学给我提供了一个极好的模拟恒温的方法。最后，要感谢在毕业设计过程中一路走来帮助过我的人，虽然各自选择的题目不一样，当我有难题的时候他们一样伸出热情的援助之手，在此深表感谢，也祝他们顺利完成毕业设计附录系统硬件原理图GANEMPLOYMENTTRIBUNALCLAIMEMPLOYMENTTRIBUNALSSORTOUTDISAGREEMENTSBETWEENEMPLOYERSANDEMPLOYEESYOUMAYNEEDTOMAKEACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNALIFYOUDONTAGREEWITHTHEDISCIPLINARYACTIONYOUREMPLOYERHASTAKENAGAINSTYOUYOUREMPLOYERDISMISSESYOUANDYOUTHINKTHATYOUHAVEBEENDISMISSEDUNFAIRLYFORMOREINFORMATIONABOUTDISMISSALANDUNFAIRDISMISSAL,SEEDISMISSALYOUCANMAKEACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNAL,EVENIFYOUHAVENTAPPEALEDAGAINSTTHEDISCIPLINARYACTIONYOUREMPLOYERHASTAKENAGAINSTYOUHOWEVER,IFYOUWINYOURCASE,THETRIBUNALMAYREDUCEANYCOMPENSATIONAWARDEDTOYOUASARESULTOFYOURFAILURETOAPPEALREMEMBERTHATINMOSTCASESYOUMUSTMAKEANAPPLICATIONTOANEMPLOYMENTTRIBUNALWITHINTHREEMONTHSOFTHEDATEWHENTHEEVENTYOUARECOMPLAININGABOUTHAPPENEDIFYOURAPPLICATIONISRECEIVEDAFTERTHISTIMELIMIT,THETRIBUNALWILLNOTUSUALLYACCEPTITIFYOUAREWORRIEDABOUTHOWTHETIMELIMITSAPPLYTOYOU,TAKEADVICEFROMONEOFTHEORGANISATIONSLISTEDUNDERFURTHERHELPEMPLOYMENTTRIBUNALSARELESSFORMALTHANSOMEOTHERCOURTS,BUTITISSTILLALEGALPROCESSANDYOUWILLNEEDTOGIVEEVIDENCEUNDERANOATHORAFFIRMATIONMOSTPEOPLEFINDMAKINGACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNALCHALLENGINGIFYOUARETHINKINGABOUTMAKINGACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNAL,YOUSHOULDGETHELPSTRAIGHTAWAYFROMONEOFTHEORGANISATIONSLISTEDUNDERFURTHERHELPIFYOUAREBEINGREPRESENTEDBYASOLICITORATTHETRIBUNAL,THEYMAYASKYOUTOSIGNANAGREEMENTWHEREYOUPAYTHEIRFEEOUTOFYOURCOMPENSATIONIFYOUWINTHECASETHISISKNOWNASADAMAGESBASEDAGREEMENTINENGLANDANDWALES,YOURSOLICITORCANTCHARGEYOUMORETHAN35OFYOURCOMPENSATIONIFYOUWINTHECASEIFYOUARETHINKINGABOUTSIGNINGUPFORADAMAGESBASEDAGREEMENT,YOUSHOULDMAKESUREYOURECLEARABOUTTHETERMSOFTHEAGREEMENTITMIGHTBEBESTTOGETADVICEFROMANEXPERIENCEDADVISER,FOREXAMPLE,ATACITIZENSADVICEBUREAUTOFINDYOURNEARESTCAB,INCLUDINGTHOSETHATGIVEADVICEBYEMAIL,CLICKONNEARESTCABFORMOREINFORMATIONABOUTMAKINGACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNAL,SEEEMPLOYMENTTRIBUNALSTHELACKOFAIRUPTHEREWATCHMCAYMANISLANDSBASEDWEBB,THEHEADOFFIFASANTIRACISMTASKFORCE,ISINLONDONFORTHEFOOTBALLASSOCIATIONS150THANNIVERSARYCELEBRATIONSANDWILLATTENDCITYSPREMIERLEAGUEMATCHATCHELSEAONSUNDAY“IAMGOINGTOBEATTHEMATCHTOMORROWANDIHAVEASKEDTOMEETYAYATOURE,“HETOLDBBCSPORT“FORMEITSABOUTHOWHEFELTANDIWOULDLIKETOSPEAKTOHIMFIRSTTOFINDOUTWHATHISEXPERIENCEWAS“UEFAHASOPENEDDISCIPLINARYPROCEEDINGSAGAINSTCSKAFORTHE“RACISTBEHAVIOUROFTHEIRFANS“DURINGCITYS21WINMICHELPLATINI,PRESIDENTOFEUROPEANFOOTBALLSGOVERNINGBODY,HASALSOORDEREDANIMMEDIATEINVESTIGATIONINTOTHEREFEREESACTIONSCSKASAIDTHEYWERE“SURPRISEDANDDISAPPOINTED“BYTOURESCOMPLAINTINASTATEMENTTHERUSSIANSIDEADDED“WEFOUNDNORACISTINSULTSFROMFANSOFCSKA“AGEHASREACHEDTHEENDOFTHEBEGINNINGOFAWORDMAYBEGUILTYINHISSEEMSTOPASSINGALOTOFDIFFERENTLIFEBECAMETHEAPPEARANCEOFTHESAMEDAYMAYBEBACKINTHEPAST,TOONESELFTHEPARANOIDWEIRDBELIEFDISILLUSIONMENT,THESEDAYS,MYMINDHASBEENVERYMESSY,INMYMINDCONSTANTLYALWAYSFEELONESELFSHOULDGOTODOSOMETHING,ORWRITESOMETHINGTWENTYYEARSOFLIFETRAJECTORYDEEPLYSHALLOW,SUDDENLYFEELSOMETHING,DOIT一字开头的年龄已经到了尾声。或许是愧疚于自己似乎把转瞬即逝的很多个不同的日子过成了同一天的样子；或许是追溯过去，对自己那些近乎偏执的怪异信念的醒悟，这些天以来，思绪一直很凌乱，在脑海中不断纠缠。总觉得自己自己似乎应该去做点什么，或者写点什么。二十年的人生轨迹深深浅浅，突然就感觉到有些事情，非做不可了。THEENDOFOURLIFE,ANDCANMEETMANYTHINGSREALLYDO而穷尽我们的一生，又能遇到多少事情是真正地非做不可DURINGMYCHILDHOOD,THINKLUCKYMONEYANDNEWCLOTHESARENECESSARYFORNEWYEAR,BUTASTHEADVANCEOFTHEAGE,WILLBEMOREANDMOREFOUNDTHATTHOSETHINGSAREOPTIONALJUNIORHIGHSCHOOL,THOUGHTTOHAVEACRUSHONJUSTMEANSTHATTHEREALGROWTH,BUTOVERTHEPASTTHREEYEARSLATER,HISWRITINGOFALUMNIINPEACE,SUDDENLYFOUNDTHATISNTREALLYGROWUP,ITSEEMSISNOTSOIMPORTANTTHENINHIGHSCHOOL,THINKDONTWANTTOGIVEVENTTOOUTYOURINNERVOICECANBEINTHEHIGHSCHOOLCHILDRENOFTHEFEELINGSINAPERIOD,BUTWASEVENTUALLYINFARCTIONWHENGRADUATIONPARTYINTHETHROAT,LATERAGAINSTOODONTHEPITCHHEHASSWEATPROFUSELY,LOOKEDATHISTHROWNABASKETBALLHOOPS,SUDDENLYFOUNDHIMSELFHASALREADYCANTREMEMBERHISAPPEARANCE童年时，觉得压岁钱和新衣服是过年必备，但是随着年龄的推进，会越来越发现，那些东西根本就可有可无；初中时，以为要有一场暗恋才意味着真正的成长，但三年过去后，自己心平气和的写同学录的时候，突然就发现是不是真正的成长了，好像并没有那么重要了；然后到了高中，觉得非要吐露出自己的心声才能为高中生涯里的懵懂情愫划上一个句点，但毕业晚会的时候最终还是被梗塞在了咽喉，后来再次站在他曾经挥汗如雨的球场，看着他投过篮球的球框时，突然间发现自己已经想不起他的容颜。ORIGINALLY,THISWORLD,CANPRODUCEACHEMICALREACTIONTOANEVENT,INADDITIONTORESOLUTELY,HAVETODO,ANDTIME原来，这个世界上，对某个事件能产生化学反应的，除了非做不可的坚决，还有，时间。APERSONSTIME,YOURIDEASAREALWAYSSPECIALTOCLEARWANT,WANT,LINEISCLEAR,ASIFNOTHINGCOULDSHAKEHISALSOONCESEEMEDTOBEDETERMINEDTODOSOMETHING,BUTMOREOFTENISHEBACKEDOUTATLASTDISLIKEHISCOWARDICE,FINALLYFOUNDTHATTHEREAREALOTOFLOVE,THEREAREALOTOFMISS,LIKESHADOWREALLYHAVEBEENDOOMEDTHOSEWHODO,JUSTGREENYEARSONESELFGIVEONESELFANARMINJECTION,ORISASELFRIGHTEOUSSPIRITUAL一个人的时候，自己的想法总是特别地清晰。想要的，不想要的，界限明确，好像没有什么可以撼动自己。也曾经好像已经下定了决心去做某件事，但更多的时候是最后又打起了退堂鼓。嫌恶过自己的怯懦，最终却发现有很多缘分，有很多错过，好像冥冥之中真的已经注定。那些曾经所谓的非做不可，只是青葱年华里自己给自己注射的一支强心剂，或者说，是自以为是的精神寄托罢了。ATTHEMOMENT,THESKYISDARK,THEAIRISFRESHFACTORAFTERJUSTRAINEDSUDDENLYTHOUGHTOFBLUEPLAIDSHIRTTHOSEWEREBROKENINTOVARIOUSSHAPESOFSTATIONERYFROMTHECORNERATTHEBEGINNINGOFDEEPFRIENDSHIPHAVEDECLAREDTHEENDOFTHEENCOUNTERTHATHAVENTSTARTPLANNINGTHOSEYEARS,THOSEDAYSOFDO,FINALLY,LIKEYOUTH,WILLENDINOURLIFE此刻，天空是阴暗的，空气里有着刚下过雨之后的清新因子。突然想到那件蓝格子衬衫；那些被折成各种各样形状的信纸；那段从街角深巷伊始的友谊；还有那场还没有开始就宣告了终结的邂逅计划那些年那些天的非做不可，终于和青春一样，都将在我们的人生中谢幕。BAUMGARTNERTHEDISAPPOINTINGNEWSMISSIONABORTEDRPLAYSANIMPORTANTROLEINTHISMISSIONSTARTINGATTHEGROUND,CONDITIONSHAVETOBEVERYCALMWINDSLESSTHAN2MPH,WITHNOPRECIPITATIONORHUMIDITYANDLIMITEDCLOUDCOVERTHEBALLOON,WITHCAPSULEATTACHED,WILLMOVETHROUGHTHELOWERLEVELOFTHEATMOSPHERETHETROPOSPHEREWHEREOURDAYTODAYWEATHERLIVESITWILLCLIMBHIGHERTHANTHETIPOFMOUNTEVEREST55MILES/885KILOMETERS,DRIFTINGEVENHIGHERTHANTHECRUISINGALTITUDEOFCOMMERCIALAIRLINERS56MILES/917KILOMETERSANDINTOTHESTRATOSPHEREASHECROSSESTHEBOUNDARYLAYERCALLEDTHETROPOPAUSE,ECANEXPECTALOTOFTURBULENCETHESUPERSONICDESCENTCO