用单片机玩PID控制—从理想PID控制至先进PID控制_2

2系统组成简介

2.1MCS-51单片机

其实，n多年前玩过Z80和MCS-48、MCS-51微处理器（单片机），不过那时候是纸上谈兵，最多也就是在纸上写一些汇编语句，根本没法实战，现在，随着在系统中编程（ISP)和在应用中编程（IAP)等概念的出现，极大的方便了程序的烧录，用C语言开发单片机，也极大的降低了开发难度，51单片机开发板的售价也很低，一般就百元以下，这些为玩51单片机提供了物理条件。需要提及的是，玩过汇编语言后，为以后玩S7-300/400PLC的语句表编程打下了一个很好的基础，如果可能，以后会写一篇用S7-300/400PLC玩转过程控制，这里先按下不表。

2.1.1硬件

2.1.1.1原理图

Proteus环境下的原理图如图1所示，图中主要的元器件有：AT89C52单片机、LM016L液晶显示器（1602液晶显示器）、DS18B20温度传感器和COMPIM串口接口，DS18B20温度传感器用以测量温度，因而可以用在实战中控制温度，比如可以用来控制冰箱或控制一个电加热壶，为了与COMPIM接口通信，需要安装一个虚拟串口软件，我装的虚拟串口软件如图2所示,为了方便与COMPIM接口进行调试，需要在电脑侧装一个串口助手软件，我装的串口助手如图3所示。为了实现Proteus与KeilC51联合仿真需要vdmagdi.exe驱动，驱动安装好后，需在Proteus/Debug/Use Remote Debug Monitor前打勾，如图4所示。

2.1.1.2开发板

我入手的开发板上除原理图上元器件外，还有好多别的外围器件，如D/A-A/D转换、EEPROM等等，此处不一一列举，需要指出的是如要用于温度控制实战，那通常的调节器都是输出4-20mA DC，为此，需在开发板上加一个功率放大三极管，将电压信号转换成电流信号，开发板上有一个USB接口，用作：1供电，2程序烧录，3串口通信，为了进行串口通信和程序烧录，电脑上要安装UBS转串口驱动程序，通常开发板连上电脑后会自动安装驱动，如果没有自动安装驱动，那么用随机光盘安装驱动,安装好驱动后，进入控制面板/系统/硬件/设备管理器，查看端口号,单片机在烧录程序和进行通信时要用到这个端口号，程序烧录软件如图5所示。