重磅出击，PID温度采集工具

zhaojun_xf

重磅出击，PID温度采集工具 [复制链接]

 

       最近开发了一款智能电焊台，采用PID算法进行温度控制，并随手设计了一个温度采集工具，现在开源给大家，由于是公司项目并不开放智能焊台的代码与图纸，只开源PID温度采集工具和PID算法代码。

1. 首先看看工具吧：

本工具采用VB编程，通过串口进行温度，PWM等参数的传递，最好通过画图的形式表现出来： PID软件.zip (137.88 KB, 下载次数: 88, 售价: 10 分芯积分)

2014-11-5 13:47 上传

点击文件名下载附件
PID v0。02
售价: 10 分芯积分  [记录]

MSCOMM32.zip (49.4 KB, 下载次数: 184)

2014-11-5 14:19 上传

点击文件名下载附件
缺少的控件

zhaojun_xf

串口上传温度数据格式：

zhaojun_xf

2. 工作原理：

    PID的参数值通过串口发送给下位机，下位机安装此参数进行PID运行，后转换为PWM波开关mos管，从而控制手柄的温度值。手柄上的温度是通过AD采集手柄上的温度传感器实现，采样频率为10ms一次，而控制PID的运算和PWM波的输出则采用300ms的时间。至于为什么是这个值，这个是没有理由的，是通过系统特性调节出来的，而且PID的初始化值已经放大了100倍。

zhaojun_xf

3. PID代码如下：

1. /**************************************************************************************
   
2. *                             
   
3. *                                    Address
   
4. *  
   
5. *                    (c) Copyright 20xx, Company Name, City, State
   
6. *                               All Rights Reserved
   
7. *
   
8. *
   
9. * FileName       : pid.h
   
10. * Version        : V1.0
    
11. * Programmer(s)  :
    
12. * Parameters     :
    
13. * DebugTools     :
    
14. * Description    :
    
15. *
    
16. *
    
17. **************************************************************************************/
    
18. 
    
19. #ifndef __PID_H
    
20. #define __PID_H
    
21. 
    
22. /**************************************************************************************
    
23. * Pin Definition                                                
    
24. **************************************************************************************/
    
25. 
    
26. /**************************************************************************************
    
27. * Macro Definition                                                
    
28. **************************************************************************************/
    
29. #define PID_WRK_PGN      50                                                     // 温差小于时PID工作
    
30. #define PID_ERR_PGN      1                                                      // 允许误差
    
31. #define PID_CHG_PGN      20                                                     // PID改变范围
    
32. 
    
33. /**************************************************************************************
    
34. * Variable definition                                               
    
35. **************************************************************************************/                                     
    
36. typedef struct
    
37. {
    
38.     u16  SetPnt;                                                                // 设定目标 Desired Value  
    
39.     u8   LstOut;
    
40.    
    
41.     u8   ProCon;                                                                // 比例常数 Proportional Const  
    
42.     u8   IntCon;                                                                // 积分常数 Integral Const  
    
43.     u8   DerCon;                                                                // 微分常数 Derivative Const  
    
44.      
    
45.     s8   LstErr;                                                                // Err[-1]  
    
46.     s8   PrvErr;                                                                // Err[-2]  
    
47.     s16  SumErr;                                                                // Sums of Errs
    
48.    
    
49. } PID_STR;
    
50. 
    
51. extern PID_STR PID;
    
52. 
    
53. /**************************************************************************************
    
54. * Internal Function                                                  
    
55. **************************************************************************************/
    
56. 
    
57. /**************************************************************************************
    
58. * Global Function                                                
    
59. **************************************************************************************/
    
60. extern void PIDInit(u8 pVal, u8 iVal, u8 dVal);                                 // 初始化
    
61. extern void PIDClearErr(void);                                                  // 清除误差
    
62. extern void PIDSetPoint(u16 sVal);                                              // 设置目标温度
    
63. extern u8   PIDCalc(s16 next);                                                  // 运算
    
64. 
    
65. /*************************************************************************************/
    
66. #endif
    
67. 
    
68. /**************************************************************************************
    
69. * end of file         
    
70. **************************************************************************************/
    

复制代码

zhaojun_xf

1. /**************************************************************************************
   
2. *                             
   
3. *                                    Address
   
4. *  
   
5. *                    (c) Copyright 20xx, Company Name, City, State
   
6. *                               All Rights Reserved
   
7. *
   
8. *
   
9. * FileName       : pid.c
   
10. * Version        : V1.0
    
11. * Programmer(s)  : zhaojun_xf
    
12. * Parameters     :
    
13. * DebugTools     :
    
14. * Description    :
    
15. *
    
16. *
    
17. **************************************************************************************/
    
18. 
    
19. /**************************************************************************************
    
20. * HeaderFiles                           
    
21. **************************************************************************************/
    
22. #include "../User/config.h"
    
23. 
    
24. /**************************************************************************************
    
25. * Variable Definition                           
    
26. **************************************************************************************/
    
27. PID_STR PID;
    
28. 
    
29. /**************************************************************************************
    
30. * FunctionName   : PIDInit()
    
31. * Description    : 初始化
    
32. * EntryParameter : PID - 三参数初始化[放大10倍]
    
33. * ReturnValue    : None
    
34. **************************************************************************************/
    
35. void PIDInit(u8 pVal, u8 iVal, u8 dVal)
    
36. {
    
37.     PID.ProCon = pVal;                                                          // 比例常数 ProConal Const  
    
38.     PID.IntCon = iVal;                                                          // 积分常数 IntCon Const  
    
39.     PID.DerCon = dVal;                                                          // 微分常数 DerCon Const  
    
40. }
    
41. 
    
42. /**************************************************************************************
    
43. * FunctionName   : PIDClearErr()
    
44. * Description    : 清除误差
    
45. * EntryParameter : None
    
46. * ReturnValue    : None
    
47. **************************************************************************************/
    
48. void PIDClearErr(void)
    
49. {
    
50.     PID.LstErr = 0;                                                             // Err[-1]  
    
51.     PID.PrvErr = 0;                                                             // Err[-2]  
    
52.     PID.SumErr = 0;                                                             // Sums of Errs
    
53. }
    
54. 
    
55. /**************************************************************************************
    
56. * FunctionName   : PIDSetPoint()
    
57. * Description    : 设置目标温度
    
58. * EntryParameter : sVal - 目标温度
    
59. * ReturnValue    : None
    
60. **************************************************************************************/
    
61. void PIDSetPoint(u16 sVal)
    
62. {
    
63.     PID.SetPnt = sVal;
    
64. }
    
65. 
    
66. /**************************************************************************************
    
67. * FunctionName   : PIDCalc()
    
68. * Description    : 运算 PID = Uk + KP*[E(k)-E(k-1)] + KI*E(k) + KD*[E(k)-2E(k-1)+E(k-2)](增量型PID算式)
    
69. * EntryParameter : nxtPnt - 实时值
    
70. * ReturnValue    : None
    
71. **************************************************************************************/
    
72. u8 PIDCalc(s16 nxtPnt)
    
73. {
    
74.     s16 dErr, tErr, uOut;
    
75.     u8 outPwm;
    
76.    
    
77.     tErr        = PID.SetPnt - nxtPnt;                                          // 偏差e(k-2)
    
78.     dErr        = PID.LstErr - PID.PrvErr;                                      // 当前微分
    
79.    
    
80.     PID.SumErr += tErr;                                                         // 积分  
    
81.     PID.PrvErr  = PID.LstErr;                                                   // 更新e(k-2)
    
82.     PID.LstErr  = tErr;                                                         // 更新e(k-1)
    
83. 
    
84.     if (abs(tErr) >= PID_WRK_PGN)                                                // 开关控制
    
85.     {
    
86.         uOut = (tErr > 0) ? 100 : -100;
    
87.     }
    
88.     else if (abs(tErr) <= PID_ERR_PGN)                                          // 允许误差
    
89.     {
    
90.         uOut = 0;
    
91.     }
    
92.     else
    
93.     {
    
94.         uOut = PID.ProCon * tErr       +                                        // 比例
    
95.                PID.IntCon * PID.SumErr +                                        // 积分项
    
96.                PID.DerCon * dErr ;                                              // 微分项
    
97.          
    
98.         uOut = uOut / 100;                                                      // 放大100
    
99.         
    
100.         if (uOut > PID_CHG_PGN)        uOut = PID_CHG_PGN;
     
101.         else if (uOut < -PID_CHG_PGN)  uOut = -PID_CHG_PGN;
     
102.     }
     
103. 
     
104.     if   ((uOut < 0) && (PID.LstOut < abs(uOut))) outPwm = 0;                   // 不能输出负数
     
105.     else outPwm = PID.LstOut + uOut;
     
106.     if   (outPwm > 100) outPwm = 100;
     
107.    
     
108. #if 0
     
109.     u8 tmpBuf[] = {"OUT:      "};
     
110.     u16 tmpDat;
     
111.      
     
112.     if (uOut < 0)
     
113.     {
     
114.         tmpBuf[4] = '-';
     
115.         tmpDat = (0xFFFF-uOut) + 1;
     
116.     }
     
117.     else
     
118.     {
     
119.         tmpDat = uOut;
     
120.     }
     
121.    
     
122.     OSLong2Asc(&tmpBuf[5], 4, tmpDat, 10);
     
123.     UARTSendStr(tmpBuf);     
     
124.         
     
125.     u8 tmpBuf1[] = {"LST:    % "};
     
126.     OSLong2Asc(&tmpBuf1[5], 3, PID.LstOut, 10);
     
127.     UARTSendStr(tmpBuf1);
     
128.    
     
129.     u8 tmpBuf2[] = {"PWM:    % "};
     
130.     OSLong2Asc(&tmpBuf2[5], 3, outPwm, 10);
     
131.     UARTSendStr(tmpBuf2);   
     
132.         
     
133.     u8 tmpBuf3[] = {"TMP:     °\r\n"};
     
134.     OSLong2Asc(&tmpBuf3[5], 4, AppDat.HndTemp, 10);
     
135.     UARTSendStr(tmpBuf3);
     
136.    
     
137. #endif
     
138.    
     
139.     PID.LstOut = outPwm;
     
140.     return outPwm;   
     
141. }
     
142. 
     
143. /**************************************************************************************
     
144. * end of file                  
     
145. **************************************************************************************/
     

复制代码

zhaojun_xf

代码非常简单，程序架构采样的是我自己设计的时间片轮询，所以实现这些时间是非常简单的。PWM是通过定时器实现的，PWM波的频率为100Hz。

zca123

支持，已购买附件

zca123

zhaojun_xf

忘了打包这个控件了，不好意思。后面添加上了。。

azhiking

谢谢分享，有空学习一下！！

chenzhufly

搞的不错！

我不懂

学习了！！

luooove

好东西，上位机是用什么编的啊

zhaojun_xf

luooove 发表于 2014-11-5 16:09
好东西，上位机是用什么编的啊

VB 6.0                  

Study_Stellaris

luooove 发表于 2014-11-5 16:09
好东西，上位机是用什么编的啊

不错，好项目。楼主说了用 VB 开发的。

current02

zhaojun_xf 发表于 2014-11-5 13:56
代码非常简单，程序架构采样的是我自己设计的时间片轮询，所以实现这些时间是非常简单的。PWM是通过定时器 ...

查询时间间隔是多少呢？？？还是一直查询呢？？？？

tjlwl

xuexile

mculjf

不错，好项目

hclin

Good data, nice job !!!

zhangdaijinqf

楼主威武