基于数字PID增量控制的恒温晶体振荡器
3 系统软件设计
3．1 系统总体软件流程
系统软件设计采用模块化设计方式，图3(a)是系统软件总体设计流程，主要包括晶体温度的采样转换(见图3(b))、LCD显示(见图3(c))数字PID增量运算、控制量D／A转换(见图3(d))及控制量的输出，其中温度信号的采集与转换采用定时器TA中断实现，初始化定时器TA工作在增计数模式，捕获／比较寄存器CCR0的值定义了采样周期，当TAR计数器计数值不小于CCR0的值时，定时器TA中断标志位CCIFG0置1，系统响应中断，对晶体温度进行采样转换。
3．2 数字PID增量控制软件设计
PID控制软件是系统控制的软件核心，其基本原理如图4(a)所示，它是对参考输入量与受控对象输出量的偏差时间函数进行比例(P)积分(I)微分(D)运算，得到受控对象控制量的过程，其动态方程表达式为：
式中：TI与TD分别为积分时间和微分时间；kP是比例控制参数，为减少误差累积及PID算法的精确性，这里采用数字PID增量算法，当采样周期T远小于信号变化的周期时，实际应中可以采用后向差分法对式(2)中的各项进行离散处理：
关键词： 恒温 晶体振荡器 MSP430F4618 PID
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