水温控制系统程序(wzh)

1、说明本系统采用的是msp430f149单片机，软件用的是ira embedded workbench4.20.1版本。 并附开发板原理图此系统程序包含键盘扫描程序，温度获取程序（dsl8b20）, lcdl602显示程序，pid算法 程序，以及控制程序。目录main.c2keypad.h4lcdl602.h7dsl8b20.h13control.h21pid算法程序24main.c#include <msp430xl4x.h>#include "keypad.h"#include "lcdl602.h"#include "dsl8b

2、20.h"#inelude "control.h"typedef unsigned char uchar; typedef unsigned int uint;void lnitsys(); 函数声明int main (void)wdtctl=wdtpw+wdthold; 关闭看门狗 厂下面六行程序关闭所有的10 口*/p1dir = oxff;p10ut = oxff;p2dir = 0xff;p2out = oxff;p3dir = 0xff;p3out = 0xff;p4dir = 0xff;p4out = oxff;p5dir = 0xff;p5out =

3、 oxff;p6dir = 0xff;p6out = oxff;p6dir |=bit2;p6out |= bit2; 关闭电平转换lnitsys();系统初始化lnit_keypad();键盘初始化lcdreset();/led 初始化start: disp_18b20();goto start;* * * * * *系统初始化*void lnitsys()unsigned int iqo;bcsctll &二 xt2off; 打开 xt2 振荡器doifg1 &= ofifg; 清除振荡器失效标志for(iq0=0xff;iq0>0;iq0-);/延时,等待 xt2

4、起振while(ifgl & ofifg)!=0); 判断 xt2 是否起振bcsctl2二selm_2+sels;选择 mclk,smclk 为 xt2tactl | = tassel_2 + id_3; /计数时钟选择 smlk=8mhz, 1/8 分频后为 1mhzp5dir |= bit5;p5out &二 bit5;p5dir |= bit7;p5out &二 bit7;加热器控制端口风扇控制端口_eint();打开全局屮断控制，若不需要打开，可以屏蔽本句/* * 端口 1(键盘)中断函数 */ #pragma vector=port 1_vect0r_int

5、errupt void portl()key_event();判断按键并获取键值if(key_val>16) 输入为数字键 temp_disp();else if(key_val=12) 输入为确定键sure=l;temp_set_2=te n2two();else if(key_val=13)输入为清除键temp_clr();lnit_keypad();键盘初始化keypad.hvoid init_keypad(void);void check_key(void);void delay)unsigned int tmp);void key_event(void);引用外部变量的声明ex

6、tern unsigned char key_pressed; extern unsigned char key_val;extern unsigned char key_flag;keypadec#include <msp430xl4x.h> typedef unsigned char uchar; typedef unsigned int uint;/* 2蜀“ *uchar key_pressed; uchar key_val;uchar key_flag;按键是否被按下：1-是，0-否存放键值按键是否己放开：是，0“否 设置键盘逻辑键值与程序计算键值的映射uchar key

7、_map = r2,3t4t5t6：7,8,9,/,0,/ll,12/13/14/15/16；/kl2/清除键。kl3,确定键/*lnit_keypad：初始化扫描键盘的10端口*void init_keypad(void)pldir = oxfo;/p1.0p1.3设置为列输入，p1.4p1.7设置为行输出p10ut=oxof;p1ifg=oxoo; p1sel=o;plles=oxof; plle=oxof;/ p1.4-p1.7输出低电平/p1 口设置为一般i/o端口/p1低四位屮断开启key_flag = 0; key_pressed = 0; key_val = 0;*延吋约15ms

8、,完成消抖功能* * * * *void delay(uint tmp)*扫描键盘的10端口，获得键值*void check_key(void)uchar row ,col,tmpl,tmp2;tmpl = 0x80; for(row = 0;row < 4;row+)行扫描p10ut = oxfo;p10ut -= tmpl;tmpl »=1;if (pun &0xof) < oxof)/p1.4-p1.7 输出全 1/p1.4-pl.7输出四位中有一个为0是否pun的p1.o-p1.3中有一位为0tmp2 = 0x01;for(col = 0;col <

9、 4;col+)/tmp2用于检测出那一位为0 /列检测if(plln& tmp2) = 0x00)/是否是该列，等丁 0为是key_val = key_maprow * 4 + col; / 获取键值 return;/退出循环/tmp2右移1位tmp2 «= 1;*检测按键，并获取键值*void key_event(void)uchar tmp;p1out &二 0x00; tmp = pun;设置p1out全为0,等待按键输入/获取plinif (key_pressed = oxoo)&&(tmp & oxof) < oxof) /如

10、果有键按下key_pressed = 1;如果有按键按下，设置key_pressed标识delay(1200); check_key();消除抖动/调用check_key(),获取键值else 讦(key_pressed =1)&&(tmp & oxof) = oxof) 如果按键已经释放tkey_pressed = 0; key_flag= 1;/ 清除 key_pressed 标识设置key_flag标识else_nop();lcdl602.hvoid dispstr(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char *pt

11、r);void dispnchar(unsigned char x,unsigned char y, unsigned char nunsigned char *ptr);void locatexy(unsigned char x,unsigned char y);void displchar(unsigned char xunsigned char “unsigned char data);void lcdreset(void);void lcdwritecommand(unsigned char cmd,unsigned char chk);void lcdwritedata( unsig

12、ned char data );void waitforenable(void);void delay5ms(void);void delay400ms(void);extern unsigned char temp_set;lcdl602.c#include <msp430xl4x.h>#include "lcdl602.h"include "keypad.h"typedef unsigned char uchar; typedef unsigned int uint;uchar temp_set=htemp set:_._h; uchar

13、 temp_now="temp now:1'*/* 方定义 *#define datadirp4dir#define data portp4out#define busy#define ctrldir0x80p3dir#define clr_rs p3out&二bit0;/rs = p3.0#define set_rs p3out|=bit0;#define clr_rw p3out&二bit1; /rw = p3.1#define set_rw p3out|=bit1;#define clr_en p3out&二bit2; /en = p3.2 #d

14、efine set_en p3out|=bit2;/* 让液晶从某个位置起连续显示一个字符串x-位置的列坐标位置的行坐标pt 一指向字符串存放位置的指针*void dispstr(uchar x,uchar y,uchar *ptr) uchar *temp;uchar i,n 二 0;temp = ptr;while(*ptr+ != 'xo')n+;计算字符串有效字符的个数for (i=0;ivn;i+)displchar(x+/y/tempi);if (x = oxof)x = 0;y a= i;让液晶从某个位置起连续显示n个字符 x-位置的列坐标y-位置的行坐标n-字符

15、个数ptr-指向字符存放位置的指针void dispnchar(uchar x,uchar y, uchar n,uchar *ptr)uchar i;for (i=0;ivn;i+)displchar(x+,y/ptri); if (x = oxof)x = 0;y a= i;*功 能：向液晶输入显示字符位置的坐标信息参 数：x位置的列坐标 y“位置的行坐标*void locatexy(uchar x,uchar y)uchar temp;temp = x&oxof;y &二 0x01;if(y) temp | = 0x40; 如果在第 2 行 temp |= 0x80;lc

16、dwritecommand(temp,l);/*功 能：在某个位置显示一个字符参 数：x-位置的列坐标y-位置的行坐标data-显示的字符数据*void displcharfuchar x,uchar y,uchar data) locatexyf x, y);lcdwritedata( data );*led reset：对1602液晶模块进行复位操作* * * * * *void lcdreset(void)ctrldir | = 0x07;datadir = oxff;控制线端口设为输出状态数据端口设为输出状态lcdwritecommand(0x3& 0);delay5ms();

17、lcdwritecommand(0x3& 0);delay5ms();lcdwritecommand(0x38, 0);delay5ms();规定的复位操作lcdwritecommand(0x3 & 1); lcdwritecommand(0x08,1);显示模式设置显示关闭lcdwritecommand(0x01z 1);lcdwritecommand(0x06,1);lcdwritecommand(oxoc, 1);dispnchar(0,0,14,temp_set);dispnchar(0,l,9,temp_now); 显示清屏写字符时整体不移动显示开，不开游标，不闪烁显

18、示预设温度提示显小实时温度提小/*函数名称：ledwritecommand功 能：向液晶模块写入命令参 数：cmd命令，chk是否判忙的标志，1：判忙，0：不判 */ void lcdwritecommand(uchar cmd,uchar chk)if (chk) waitforenable(); / 检测忙信号?clr_rs;clr_rw;_nop();dataport = emd; _nop();set_en;_nop();_nop();clr_en;将命令字写入数据端口产生使能脉冲信号函数名称：lcdwritedata功 能：向液品显示的当前地址写入显示数据参 数：data-显示字符数

19、据 返回值：无*void lcdwritedata) uchar data )waitforenable();等待液晶不忙set_rs; clr_rw;_nop();dataport = data; _nop();将显示数据写入数据端口产生使能脉冲信号set_en; _nop(); _nop();clr_en;/*函数名称：waitforenable功 能：等待1602液晶完成内部操作*/*void waitforenable(void)p4dir &= 0x00; 将p4 口切换为输入状态clr_rs;set_rw; _nop();set_en;_nop();nop();while(

20、p4in & busy)!=0); 检测忙标志clr_en;p4dir |=0xff; 将p4 口切换为输出状态*delay5ms：延时约 5ms* * * * * *void delay5ms(void)uint i=40000; while (i != 0) *delay400ms：延时约 400ms*void delay400ms(void) uchar i=50;uint j;while(i-)j=7269; while(j-);dsl8b20.hvoid delaynus(unsigned int n);unsigned char lnit_18b20(void);void

21、write_18b20(unsigned char wdata);unsigned char read_18b20(void);void skip(void);void convert(void);void read_sp(void);unsigned int readtemp(void);unsigned int dolconvert(void);void disp_numb(unsigned int temper);void disp_18b20(void);extern unsigned char dn；要显示的6位温度数字extern unsigned int temp_now_2;温

22、度值的十六进制存储dsl8b20.c#inelude <msp430xl4x.h>#inelude "dsl8b20.hn#include "lcdl602.h"#include "control.h"typedef unsigned char uchar;typedef unsigned int uint;#define dq1 p5out |= bit6#define dqo p5out &二 bit6#define dq_in p5dir &二 bit6#define dq_out p5dir |= bit6#

23、define dq_val (p5in & bit6)unsigned char dn；耍显示的6位温度数字unsigned int temp_now_2=0; 温度值的十六进制存储void disp_18b20(void)disp_numb(dolc on vert();displchar(9,l,dn5+0x30);displchar(10,lzdn4+0x30);displchar(ll,l,0x2e);/0x2e 是小数点对应的 ascii 码值displchar(12,l,dn3+0x30);displchar(13,l,dn2+0x30);/ displchar(14,l,

24、dnl+0x30);/ displchar(15,l,dn0+0x30);if (sure!=o) compare);/* 函数名称：delaynus功能：实现n个微秒的延吋参数：n-延时长度返回值:无说明 ：定时器a的计数时钟是1mhz, cpu主频8mhz所以通过定时器延时能够得到极为精确的 us级延时*void delaynus(uint n)ccro = n;增计数到ccro等待停止计数清除屮断标志tactl |=mc_1; while(!(tactl & bito);tactl &二tactl &二 bit0;/me*函数名称：lnit_18b20功 能：对d

25、s18b20进行复位操作参 数：无返回值：初始化状态标志：1“失败，0“成功*uchar lnit_18b20(void) uchar error;dq_out;_dint();dqo;delaynus(500);dq1;delaynus(55);dqjn; _nop();if(dq_val)error = 1;初始化失败elseerror = 0;dq_out;dql;_eint()；初始化成功delaynus(400);return error;/* 函数名称：write_18b20功能：向ds18b20写入一个字节的数据参数：wdata-写入的数据返回值:无 *void write_18

26、b20(uchar wdata)uchar i;_dint(); for(i = 0; i< 8;i+)dq0;delaynus(6); if(wdata & 0x01) else wdata »= 1; delaynus(50); dq1; delaynus(lo);_eint()；/*延时6usdq1;dq0;延时50us延时lous函数名称： 功 能： 参 数： 返回值：read_18b20从ds18b20读取一个字节的数据 无读出的一个字节数据uchar read_18b20(void)uchar i;uchar temp = 0;_dint();for(i =

27、 0;i < 8;i+)temp »= 1;dqo;delaynus；延时 6usdq1;delaynus(8);延时 9usdqjn;_nop();if(dq_val) temp | = 0x80;delaynus(45);延时 45usdq_out;dq1;delaynus(lo);延吋 lous_eint();return temp;/* * * * 函数名称：skip功能：发送跳过读取产品id号命令参数：无返回值：无* * * * * * *void skip(void)write_18b20(0xcc);/* * * * * 函数名称：convert功能：发送温度转换

28、命令参数：无返回值：无* * * * * *void convert(void)write_18b20(0x44);*函数名称：read_sp功 能：发送读scratchpad命令参 数：无返回值：无*void read_sp(void)write_18b20(0xbe);函数名称：功 能：参 数： 返回值：/*readtemp从ds18b20的scratchpad读取温度转换结果无读取的温度数值 *uint readtemp(void)uchar tempjow;uint temp;tempjow = read_18b20();读低位temp = read_18b20();读高位temp =

29、 (temp«8) | tempjow; temp_now_2=temp;return temp;/*功 能：控制ds18b20完成一次温度转换 返回值：测量的温度数值*uint dolconvert(void)uchar i;doi = lnit_18b2o();while(i);skip();convert();for(i = 20;i > 0;i-)delaynus(60000); /延时 800ms 以上doi = lnit_18b20(); while(i); skip();read_sp(); return readtempo;函数名称：disp_numb功能：将从

30、ds18b20读収的libit温度数据转换成液晶显示的温度数字参数：temper-libit温度数据返回值:无*/void disp_numb(uint temper)uchar i;for(i = 0;i < 6;i+) dni = 0; /初始化显示变量数值转换 if(temper & bito) dno = 5; dnl = 2; dn2 = 6; if(temper&bitl)dnl += 5; dn2 += 2; dn3 += 1;if(temper & bit2) dn2 += 5; dn3 += 2;if(dn2 >= 10)dn-=10;dn

31、3 += 1;if(temper&bit3)dn3 += 5;if(temper & bit4)dn4 += 1;ifftemper & bit5)dn4 += 2;if(temper & bit6)dn4 += 4;if(temper & bit7)dn4 += 8;if(dn4 >= 10)dn4 -= 10; dn5 += 1;ifftemper & bit8)dn4 += 6;dn5 += 1;if(dn4 >= 10)dn4 -= 10; dn5 += 1;ifftemper & bit9)dn4 += 2;dn5

32、+= 3;if(dn4 >= 10)dn4 -= 10;dn5 += 1;if(temper & bita)dn4 += 4;dn5 += 6;if(dn4 >= 10)dn4 -= 10; dn5 += 1;if(dn5 >= 10)dn5 -= 10;control.hvoid temp_disp(void);void temp_ok(void);void temp_clr(void);void compare(void);unsigned intten2two(void);float two2f(unsigned int cjg);float pid_suanf

33、a(float a_set,float b_now);void lnit_wdt(void);extern unsigned char sure;extern unsigned int temp_set_2;control.c#inelude <msp430xl4x.h>#inelude "keypad.h"#include "lcdl602.h"#include "dsl8b2o.hn#include "control.hh#define kp 3.3 /pid算法比例系数#define ki 0.002/pid算法积分

34、系数#define kd 0.3/pid算法微分系数float fzf=o;/pid返回值做控制用float u2=0;float e3=0;unsigned char j=0;unsigned char flag=0;定时器计数标志位unsigned char key；设定温度寄存器unsigned char ent = 0;记录显示位数的全局变量unsigned char sure=0;确定键标志unsigned int temp_set_2=0;记录设定温度的十六进制数float temp_set_f,temp _no w_f;/* 显示键盘输入的温度void temp_disp(voi

35、d)if(cnt<5)if(cnt=o) keyo=key_val-'o'讦(cnt=l)keyl=key_val-'o'if (cnt=2)key2=key_val-'o'cnt+;if(cnt=4) key3=key_val-'o'displchar(9+cnt,0,key_val);cnt+;y*5输入温度与设定温度进行比较* * * */void compare(void)temp_set_f=two2f(temp_set_2); te m p_n o w_f 二 t wo 2f (te m p_n o w_2);j

36、f (temp_set_f-2.5>temp_now_f)p5out |= bit5;p5out &二 bit7;else if(temp_set_f+0.13>temp_now_f)p5out & =bit7; fzf=pid_suanfa(temp_set_f,temp_now_f); lnit_wdt();elsewdtctl 二 wdtpw+wdthold;关闭看门狗p5out &二 bit5;p5out |= bit7;temp_clr:清除键按下*void temp_clr(void)unsigned char tempr;dispnchar(0

37、/0,14,temp_set);cnt=0;sure=0;flag=o;fzf=o;u0=0;ul=0;e0=0;el=0;e2=0;关闭看门狗wdtctl=wdtpw+wdthold;for(tempr=0;tempr<4;tempr+) keytempr=o;p5out &二 bit7;p5out &二 bit5;/*将-1 进制转化为-1 六进制，低四位为小数部分*/unsigned intten2two(void)unsigned int two=0x0000;unsigned char shifen=0,baifen=0;two=key0*10+keyl;two«=4;shife n 二 key2; baife