3。1 电源电路设计 12

3。2 按键电路设计 13

3。3 显示电路设计 14

3。4 AD转换电路 16

3。5 复位电路和晶振电路 18

3。6 掉电保护电路 19

3。7 本章小结 20

4 软件设计 21

4。1 程序设计思路 21

4。2 显示子程序 22

4。3 按键子程序 22

4。4 掉电保护程序设计 23

4。5 PID参数设置子程序 23

4。6 PID算法子程序 24

4。7 本章小结 26

5 总结 27

附录 28

参考文献 34

致谢 35

1 概述

1。1 研究背景及意义

当今衡量各种行业现代化水准的一个重要标志就是自动化水平。与此同时，控制理论已经经历了三个阶段。第一个阶段古典阶段，是控制理论的萌芽，在那时有了控制理论这一说法；等到了理论阶段时，控制理论已经变得比较成熟，有完整的理论基础了；到了现在智能阶段，控制理论的发展已经非常成熟了。组成控制系统五个部分，分别包括信号的输入输出（包括数字信号和模拟信号），变送器，控制器，其中传感器又分为很多种，最后还有执行机构。一个正常工作的控制器，应该先是有输出从输出接口出来、然后经过执行机构，最后再进入被控系统：其中被控量，应该先是从传感器到变送器，再到达控制器通过控制系统的输入接口。当然，控制系统相同与否，直接影响着执行机构还有变送器是否一样。例如湿度控制系统的传感器肯定是湿度传感器，声量开关控制系统一定要采用声控传感器。当前，PID控制器和控制仪表越来越多，各式各样，并且已经得到了运用在越来越多的工程实际当中。

从上世纪初三十年代开始，对于生产实行自动化已变得越来越主流，并且已经取得了令人惊喜的成果。对于工业自动化的应用所占比例直线变大，过程控制在其中就占了不小的比例。在企业生产中，对过程控制的精确程度越来越重视，不但需要安全稳定，经济利益也是需要考虑的，毕竟工厂是以赚钱为目的的。这就需要运用过程控制对生产的工艺的了解，对过程的动静特性进行分析，通过理论的分析综合来实现。在通常情况下，普通的商品化调节器通过运用PID就行了。自从PID控制器被发明生产以来，一直在生产中被作为成熟的控制器广泛应用。直到现在，工业生产中的控制器大部分都是PID或者是改进后的控制器，到了当今社会，越来越多的控制器被研制出来，但是PID的地位仍然是不可撼动的。PID控制器的灵魂部分，其实就是参数整定。简单来说，就是调整控制参数，就是把安装好的控制系统的调节过程达到令人最为满意的程度。控制系统的好坏取决于多个很多因素，比如整个控制调节的方案，控制对象的本身特性，影响控制干扰的方式，参数整定等等。然而如果系统方案已经确定好，那么系统的好坏基本上靠的就是参数整定是否合适了。参数的是否合适已经决定了系统的好坏了，所以，在控制器在选定好设计方案，确定好仪表选型后，一定要选择合适的参数整定。