PID 算法来了，视频讲解; PID温控；串口绘图；USB-CDC虚拟串口/就是串口

梁*** · 发表于 2023-8-10 22:19:26

PID 算法来了，PID温度控制, 有视频讲解
USB-CDC虚拟串口/就是串口，
【D-/P3.0, D+/P3.1】直接接电脑返回数据
STC-ISP V6.94D 的调试接口有
【串口绘图工具】帮助 PID 开发调试

PID温控，STC8H8K64U-P1.3测温P1.0加热-PID温控-USB-CDC返回-1.png

STC8H8K64U-P1.3测温P1.0加热-PID温控-USB-CDC返回
/*************       功能说明       **************
本程序演示使用STC8H8K64U的P1.3做12位ADC输入测量温度, 经过PID处理后，从P1.0输出PWM控制MOSFET控制加热，达到恒温目的.
使用STC-ISP的串口助手调试, 可以使用STC-ISP里的串口绘图观察曲线或 7段数码管观察温度.
程序默认串口绘图观察5条曲线：
1、目标温度(单位度)。
2、当前温度(单位度)。
3、垂直刻度150作为相对误差的0点。
4、当前温度相对目标温度的误差，误差值单位为0.1度，以150刻度为0点，比如140表示当前温度比目标温度低-1.0度，160表示当前温度比目标温度高1.0度。
5、输出PWM的值。

PID整定就是根据具体的项目中的温升速度、散热速度，调整PID采样周期、比例增益、积分增益、微分增益、积分上下限。
PID温控可以只用PI(微分增益设置为0)即可达到稳定，本利测试时微分增益为0.
PID整定是一件繁琐的事，要有耐心，并且要深入理解PID的行为表现。
特别提醒：想要升温快，则就会有过冲，升温越快过冲越大。

串口发送单字符命令:
b或B: 开启PID.
s或S: 停止PID.
0: 不打印信息.
1: 打印绘图曲线。
2: 打印7段数码管显示温度。

串口发送数字字符串设置采样时间、目标温度、pGain、iGain、dGain，数据之间逗号分隔：
200,60,20,10,100,
200: 采样时间, ms.
60: 目标温度, 单位度.
20:  pGain比例增益
10:  iGain积分增益, 1对应为0.001
100: dGain微分增益

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NTC 热敏电阻温度计算公式：Rt = Ro *EXP(B/T-B/To)，温度单位为绝对温度K，开尔文。
(1) Rt 是热敏电阻在温度T下的阻值。T是绝对温度。

(2) Ro是热敏电阻在To（25度）时的阻值。10K的热敏电阻25℃的值为10K（即Ro=10K）。To = (273.15+25)。
(3) EXP(n) 是 e 的 n 次方。
(4) B值是热敏电阻的材料系数。

通过转换可以得到温度T与电阻Rt的关系：T=1/(1/To+ln(Rt/Ro)/B)
对应的摄氏温度t=T-273.15。

电路连接: Vref -- 10K --ADC-- NTC -- GND, 12位ADC，计算出Rt/Ro的ADC值:
ADC = 4096*Rt/(Rt+Ro), 则
Rt/Ro = ADC/(4096-ADC), 从而
T = 1/(1/To+ln(ADC/(4096-ADC))/B)
******************************************/

例子打包：

15-STC8H8K64U-P1.3测温P1.0加热-PID温控-USB-CDC返回.rar (853.72 KB, 下载次数: 821)

15-STC32G12K128-P1.3测温P1.0加热-PID温控-USB-CDC返回.rar (853.44 KB, 下载次数: 537)
验证电路：
PID 算法来了，PID温控；USB-CDC虚拟串口/就是串口；串口绘图-1.png