8位单片机PID控制PWM的算法如何实现，C语言计算？

控制输出电压电流，所以需要速度快点的算法，怎么防止振荡？
简单来说就是用8位单片机实现工控PID的算法，因为工控PID算法是带浮点运算的，单片机算不过来，需要简单版的PID算法

PID控制在8位单片机中仍然有广泛的应用，比如温度控制，利用比例、积分、微分补偿来做恒温补偿控制，当然由于有这些数学处理，用C语言相对方便一些，以下是一个具体的实例。

#include<reg51.h>  

#include<intrins.h>  

#include<math.h>  

#include<string.h>  

struct PID {  

unsigned int SetPoint; // 设定目标 Desired Value  

unsigned int Proportion; // 比例常数 Proportional Const  

unsigned int Integral; // 积分常数 Integral Const  

unsigned int Derivative; // 微分常数 Derivative Const  

unsigned int LastError; // Error[-1]  

unsigned int PrevError; // Error[-2]  

unsigned int SumError; // Sums of Errors  

};  

struct PID spid; // PID Control Structure  

unsigned int rout; // PID Response (Output)  

unsigned int rin; // PID Feedback (Input)  

sbit data1=P1^0;  

sbit clk=P1^1;  

sbit plus=P2^0;  

sbit subs=P2^1;  

sbit stop=P2^2;  

sbit output=P3^4;  

sbit DQ=P3^3;  

unsigned char flag,flag_1=0;  

unsigned char high_time,low_time,count=0;//占空比调节参数  

unsigned char set_temper=35;  

unsigned char temper;  

unsigned char i;  

unsigned char j=0;  

unsigned int s;  

/***********************************************************  

延时子程序,延时时间以12M晶振为准,延时时间为30us×time  

***********************************************************/  

void delay(unsigned char time)  

{  

     unsigned char m,n;  

     for(n=0;n<time;n++)  

     for(m=0;m<2;m++){}  

}  

/***********************************************************  

写一位数据子程序  

***********************************************************/  

void write_bit(unsigned char bitval)  

{  

  EA=0;  

  DQ=0; /*拉低DQ以开始一个写时序*/  

if(bitval==1)  

{  

  _nop_();  

  DQ=1; /*如要写1，则将总线置高*/  

}  

 delay(5); /*延时90us供DA18B20采样*/  

 DQ=1; /*释放DQ总线*/  

_nop_();  

_nop_();  

EA=1;  

}  

/***********************************************************  

写一字节数据子程序  

***********************************************************/  

void write_byte(unsigned char val)  

{  

     unsigned char i;  

    unsigned char temp;  

    EA=0;  

    TR0=0;  

for(i=0;i<8;i++) /*写一字节数据，一次写一位*/  

{  

  temp=val>>i; /*移位操作，将本次要写的位移到最低位*/  

  temp=temp&1;  

  write_bit(temp); /*向总线写该位*/  

}  

  delay(7); /*延时120us后*/  

// TR0=1;  

  EA=1;  

}  

/***********************************************************  

读一位数据子程序  

***********************************************************/  

unsigned char read_bit()  

{  

unsigned char i,value_bit;  

EA=0;  

DQ=0; /*拉低DQ，开始读时序*/  

_nop_();  

_nop_();  

DQ=1; /*释放总线*/  

for(i=0;i<2;i++){}  

value_bit=DQ;  

EA=1;  

return(value_bit);  

}  

/***********************************************************  

读一字节数据子程序  

***********************************************************/  

unsigned char read_byte()  

{  

unsigned char i,value=0;  

EA=0;  

for(i=0;i<8;i++)  

{  

if(read_bit()) /*读一字节数据，一个时序中读一次，并作移位处理*/  

value|=0x01<<i;  

delay(4); /*延时80us以完成此次都时序，之后再读下一数据*/  

}  

EA=1;  

return(value);  

}  

/***********************************************************  

复位子程序  

***********************************************************/  

unsigned char reset()  

{  

unsigned char presence;  

EA=0;  

DQ=0; /*拉低DQ总线开始复位*/  

delay(30); /*保持低电平480us*/  

DQ=1; /*释放总线*/  

delay(3);  

presence=DQ; /*获取应答信号*/  

delay(28); /*延时以完成整个时序*/  

EA=1;  

return(presence); /*返回应答信号，有芯片应答返回0,无芯片则返回1*/  

}  

/***********************************************************  

获取温度子程序  

***********************************************************/  

void get_temper()  

{  

unsigned char i,j;  

do  

{  

   i=reset(); /*复位*/  

}  while(i!=0); /*1为无反馈信号*/  

     i=0xcc; /*发送设备定位命令*/  

   write_byte(i);  

   i=0x44; /*发送开始转换命令*/  

   write_byte(i);  

   delay(180); /*延时*/  

do  

{  

   i=reset(); /*复位*/  

}  while(i!=0);  

   i=0xcc; /*设备定位*/  

   write_byte(i);  

   i=0xbe; /*读出缓冲区内容*/  

   write_byte(i);  

   j=read_byte();    

   i=read_byte();  

   i=(i<<4)&0x7f;  

   s=(unsigned int)(j&0x0f);     //得到小数部分 

   s=(s*100)/16;  

   j=j>>4;  

   temper=i|j; /*获取的温度放在temper中*/  

}  

/*====================================================================================================  

Initialize PID Structure  

=====================================================================================================*/  

void PIDInit (struct PID *pp)  

{  

memset ( pp,0,sizeof(struct PID));    //全部初始化为0 

}  

/*====================================================================================================  

PID计算部分  

=====================================================================================================*/  

unsigned int PIDCalc( struct PID *pp, unsigned int NextPoint )  

{  

unsigned int dError,Error;  

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  

}  

/***********************************************************  

温度比较处理子程序  

***********************************************************/  

void compare_temper()  

{  

unsigned char i;  

if(set_temper>temper)      //是否设置的温度大于实际温度 

{  

   if(set_temper-temper>1)  //设置的温度比实际的温度是否是大于1度 

  {  

   high_time=100;      //如果是，则全速加热 

   low_time=0;  

  }  

       else  //如果是在1度范围内，则运行PID计算 

  {  

    for(i=0;i<10;i++)  

  {  

    get_temper();   //获取温度 

     rin = s; // Read Input  

    rout = PIDCalc ( &spid,rin ); // Perform PID Interation  

  }  

    if (high_time<=100)  

      high_time=(unsigned char)(rout/800);  

    else  

          high_time=100;  

      low_time= (100-high_time);  

  }  

}  

else if(set_temper<=temper)  

{  

   if(temper-set_temper>0)  

  {  

    high_time=0;  

    low_time=100;  

  }  

   else  

  {  

     for(i=0;i<10;i++)  

   { 

         get_temper();  

         rin = s; // Read Input  

     rout = PIDCalc ( &spid,rin ); // Perform PID Interation  

   }  

     if (high_time<100)  

      high_time=(unsigned char)(rout/10000);  

       else  

      high_time=0;  

      low_time= (100-high_time);  

  }  

}  

// else  

// {}  

}  

/*****************************************************  

T0中断服务子程序，用于控制电平的翻转 ,40us*100=4ms周期  

******************************************************/  

void serve_T0() interrupt 1 using 1  

{  

if(++count<=(high_time))  

output=1;  

else if(count<=100)  

{  

output=0;  

}  

else  

count=0;  

TH0=0x2f;  

TL0=0xe0;  

}  

/*****************************************************  

串行口中断服务程序，用于上位机通讯  

******************************************************/  

void serve_sio() interrupt 4 using 2  

{  

/* EA=0;  

RI=0;  

i=SBUF;  

if(i==2)  

{  

while(RI==0){}  

RI=0;  

set_temper=SBUF;  

SBUF=0x02;  

while(TI==0){}  

TI=0;  

}  

else if(i==3)  

{  

TI=0;  

SBUF=temper;  

while(TI==0){}  

TI=0;  

}  

EA=1; */  

}  

void disp_1(unsigned char disp_num1[6])  

{  

unsigned char n,a,m;  

for(n=0;n<6;n++)  

{  

// k=disp_num1[n];  

 for(a=0;a<8;a++)  

 {  

     clk=0;  

  m=(disp_num1[n]&1);  

  disp_num1[n]=disp_num1[n]>>1;  

  if(m==1)  

   data1=1;  

  else  

   data1=0;  

   _nop_();  

   clk=1;  

   _nop_();  

 }  

}  

}  

/*****************************************************  

显示子程序  

功能：将占空比温度转化为单个字符，显示占空比和测得到的温度  

******************************************************/  

void display()  

{  

unsigned char code number[]={0xfc,0x60,0xda,0xf2,0x66,0xb6,0xbe,0xe0,0xfe,0xf6};  

unsigned char disp_num[6];  

unsigned int k,k1;  

k=high_time;  

k=k%1000;  

k1=k/100;  

if(k1==0)  

disp_num[0]=0;  

else  

disp_num[0]=0x60;  

k=k%100;  

disp_num[1]=number[k/10];  

disp_num[2]=number[k%10];  

k=temper;  

k=k%100;  

disp_num[3]=number[k/10];  

disp_num[4]=number[k%10]+1;  

disp_num[5]=number[s/10];  

disp_1(disp_num);  

}  

/***********************************************************  

主程序  

***********************************************************/  

void main()  

{  

unsigned char z; 

unsigned char a,b,flag_2=1,count1=0;  

unsigned char phil[]={2,0xce,0x6e,0x60,0x1c,2}; 

TMOD=0x21;  

TH0=0x2f;  

TL0=0x40;  

SCON=0x50;  

PCON=0x00;  

TH1=0xfd;  

TL1=0xfd;  

PS=1;  

EA=1;  

EX1=0;  

ET0=1;  

ES=1;  

TR0=1;  

TR1=1;  

high_time=50;  

low_time=50;  

PIDInit ( &spid );    // Initialize Structure  

spid.Proportion = 10; // Set PID Coefficients  æ¯”例常数 Proportional Const  

spid.Integral = 8;    //积分常数 Integral Const  

spid.Derivative =6;   //微分常数 Derivative Const  

spid.SetPoint = 100; // Set PID Setpoint 设定目标 Desired Value  

while(1)  

 {  

if(plus==0)  

 { 

EA=0;  

for(a=0;a<5;a++)  

for(b=0;b<102;b++){}  

if(plus==0)  

  { 

set_temper++;  

flag=0;  

  } 

 }  

else if(subs==0)  

  {  

for(a=0;a<5;a++)  

for(b=0;a<102;b++){}  

if(subs==0)  

{  

 set_temper--;  

 flag=0;  

}  

  }  

else if(stop==0)  

{  

     for(a=0;a<5;a++)  

    for(b=0;b<102;b++){}  

    if(stop==0)  

{  

   flag=0;  

   break;  

}  

   EA=1;  

}  

       get_temper();  

   b=temper;  

if(flag_2==1)  

  a=b;  

if((abs(a-b))>5)  

  temper=a;  

else  

  temper=b;  

  a=temper;  

  flag_2=0;  

if(++count1>30)  

{  

  display();  

  count1=0;  

}  

  compare_temper();  

}  

   TR0=0;  

   z=1;  

while(1)  

{  

    EA=0;  

if(stop==0)  

{  

     for(a=0;a<5;a++)  

    for(b=0;b<102;b++){}  

    if(stop==0)  

    disp_1(phil);  

// break;  

}  

EA=1;  

}  

}