差。微分部分的作用强弱由微分时间Td决定。Td的值大，则它抑制e(t)变化的能力强，Td的值小，e(t)则它阻止变化的能力弱。
PID离散化
PID的数学公式是对一个连续系统的控制，在实际编程中我们不可能用单片机来实现对温度的连续采样，也不可能实现连续，所以要将算法离散化， 那么我们对算式G(s)?E(s)1Ki?Kp(1??Tds)?Kp??Kds U(s)Tiss进行离散化变换。
我们假设单片的对温度的采集的周期为Ts，那么我们的采集温度也就是PID算法输入就变为R（T0-k*Ts），k=1,2,3……。设目的温度为G（k） 那么从T0时刻起，系统的输入误差U(k)
U(k)=G(k)-R(T0-k*Ts）
对于离散的U(k)误差积分项变为；k Ki * U(k) Σ
而微分项变为；
Kd *△U(k)=Kd*[U(k) -U(k-1)]
= Kd*R[T0-(k+1)*Ts]-Kd* R（T0-k*Ts）
所以最终的算式如式所示离散变换得
E(k)=Kp*U(k)+Ki*ΣU（k）+Kd*[U（k）-U(k-1)]
pid c语言实现：
对于已经离散化的pid公式，就可以程序来进行编写和实现，我们编写程序的思想是，构造一个循环函数，来实现pid的迭代运算。
首先我们将当前设定的温度定义为终点Set_Point，然后将单片机的定时中断装入合适的初值 这样每隔一个周期T单片机便将获取的环境温度送去与设定温度（Set_Point）进行比较，计算出温度误差U(k),将U（K）的值赋给Error,这时可以计算出比例项，Kp*Error
又过一个周期将计算出的U(k-1)的值赋给Next_Error，由Error- Next_Error=dError,我们就可以得到微分项；Kd*dError。
至于积分项，每当PID的循环算法执行一次,累积误差SumError变加上当前误差Error,SumError在不停的做一个累加运算，所以积分项为；Ki*SumError。
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n=0 (3-5) （3-6）
（3-7）
（3-8）
每一个周期的PID计算程序执行完后，将当前的Next_Error的值赋给 Error,这样在下一个周期时Next_Error装入新的误差值，以便计算下一个dError的值，得出微分项，整个pid计算程序的流程图如下图所示。
等待中断 返回结果 将Next-Error的值传递给Error 开始 PID结构体初始化 Error=0 读取当前温度 计算 Next_Error 复制个、 Sumerror+=Error 计算dError=Error-Next_Error 图 3-10 pid流程图
部分c语言语句如下
定义PID结构体，由于节省编写量 将unsigned int 变量define为 uint struct PID {
uint SetPoint; // 设定目标 Desired Value uint Proportion; // 比例常数 uint Integral; // 积分常数 uint Derivative; // 微分常数
uint PrevError; // Error uint LastError; // Error
uint SumError; // Sums of Errors };
struct PID spid; // PID Control Structure
下面是PID的计算函数
uint PIDCalc( struct PID *pp, uint NextPoint )
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{
uint dError,Error;
pp->SetPoint=set_temper;
Error = pp->SetPoint - NextPoint; // 偏差 pp->SumError += Error; // 积分
dError = pp->LastError - pp->PrevError; // 当前微分 pp->PrevError = pp->LastError; pp->LastError = Error;
return (pp->Proportion * Error // 比例项 + pp->Integral * pp->SumError // 积分项 + pp->Derivative * dError); // 微分项 }
3.5串行通信
串行通信的传输方向
1、单工
单工是指数据传输仅能沿一个方向，不能实现反向传输。 2、半双工
半双工是指数据传输可以沿两个方向，但需要分时进行。 3、全双工
全双工是指数据可以同时进行双向传输。
当T1作为波特率发生器时，最典型的用法是使T1工作在自动再装入的8位定时器方式（即方式2，且TCON的TR1=1，以启动定时器）。这时溢出率取决于TH1中的计数值。
T1 溢出率 = fosc /{12×[256 －（TH1）]}
串行口工作之前，应对其进行初始化，主要是设置产生波特率的定时器1、串行口控制和中断控制。具体步骤如下：
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确定T1的工作方式（编程TMOD寄存器）； 计算T1的初值，装载TH1、TL1； 启动T1（编程TCON中的TR1位）； 确定串行口控制（编程SCON寄存器）；
串行口在中断方式工作时，要进行中断设置（编程IE、IP寄存器）。
串行通行的部分程序 主机发送程序：
void init_com(void) {
TMOD = 0x20; PCON = 0x00; SCON = 0x50; TH1 = 0xFd; TL1 = 0xFd; TR1 = 1; }
void comm(char *parr) { do { }
SBUF= *parr++; //发送数据 TI=0; //标志清零
}while(*parr); //保持循环直到字符为'\\0'
while(!TI); //等待发送完成标志为1
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4系统调试及仿真
4.1仿真环境
Proteus 软件是来自英国Labcenter electronics 公司的EDA 工具软件，Proteus 软件有近20年的历史，在全球广泛使用。它除了具有和其它EDA 工具一样的原理布图、PCB 自动或人工布线及电路仿真的功能外，其革命性的功能是，它的电路仿真是交互的，可视化的，针对微处理器的应用，还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，并实现软件源码级的实时调试，如有显示及输出，还能看到运行后输入输出的效果，配合系统配置的虚拟仪器如示波器、逻辑分析仪等，可以测量仿真的波形及记录仿真数据。在不需要硬件设备投入的情况下Proteus 软件可以建立完整的电子学习设计开发环境，缩短研发周期，并且降低开发成本。
Proteus 组合了高级原理布图、混合模式SPICE 仿真,PCB 设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计系统。此系统受益于多年来的持续开发,被《电子世界》在其对PCB 设计系统的比较文章中评为最好产品—―The Route to PCB CAD‖。Proteus 产品系列也包含了我们革命性的VSM 技术,用户可以对基于微控制器的设计连同所有的周围电子器件一起仿真。用户甚至可以实时采用诸如LED/LCD、键盘、RS232 终端等动态外设模型来对设计进行交互仿真。
其功能模块:—个易用而又功能强大的ISIS 原理布图工具；PROSPICE 混合模型SPICE 仿真; ARESPCB 设计。
PROSPICE 仿真器的一个扩展PROTEUS VSM:便于包括所有相关的器件的基于微处理器设计的协同仿真。此外，还可以结合微控制器软件使用动态的键盘，开关，按钮，LED 甚至LCD 显示CPU 模型。 Proteus 主要特征：
（1）支持许多通用的微控制器,如 ARM,PIC,AVR,以及8051。 （2）交互的装置模型包括:LED 和LCD 显示,RS232 终端,通用键盘。 （3）强大的调试工具,包括寄存器和存储器,断点和单步模式。 （4）IAR C-SPY 和 Keil uVision2 等开发工具的源层调试。 （5）应用特殊模型的 DLL 界面-提供有关元件库的全部文件。
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