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STM32单片机ARM的恒温控制系统设计+PCB电路图

时间:2019-03-08 21:54来源:毕业论文
基于ARM内核的STM32单片机作为主控芯片,使用DS18B20作为温度传感器,通过温度的反馈进行PID运算进而调整输出PWM脉冲的占空比从而控制直流电机的转速以及PTC加热器的发热量

摘要:本系统以数字增量型PID作为基本算法,以基于ARM内核的STM32单片机作为主控芯片,使用DS18B20作为温度传感器,通过温度的反馈进行PID运算进而调整输出PWM脉冲的占空比从而控制直流电机的转速以及PTC加热器的发热量,以达到对温度的控制。通过按键,对目标温度进行设定,并通过12864液晶显示设定温度和当前温度。33679
毕业论文关键词:    STM32单片机;ARM处理器;增量型PID;脉宽调制
The Constant Temperature Control System Based On ARM
Abstract: The system use digital incremental PID as the basic algorithm, based on ARM kernel of STM32 microcontroller as control core, use DS18B20 as a temperature sensor, use temperature feedback to do the PID calculation and adjust the duty cycle of PWM output pulse   to control the speed of DC motor and PTC heater heating quantity, in order to achieve the temperature control. Setting the target temperature by the key, and use 12864 LCD to show the setting temperature and current temperature   
Keywords:    STM32 MCU; ARM Processor; Increment PID; PWM
目录
1 引言    1
1.1 工作流程和流程图    3
2 主要硬件及软件部分    4
2.1 STM32单片机    4
2.2 DS18B20温度传感器    6
2.3 PTC加热器    7
2.4 12864LCD液晶显示屏    8
2.5 MDK4.7A(KEIL U VISION4 FOR ARM)    8
2.6 ALTIUM DESIGNER10.0    9
3 数字PID与PWM调制    11
3.1 数字PID控制    11
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3.2 PID参数的整定方法    13
3.3 PWM控制技术    17
3.3.1 PWM控制的基本原理    17
3.3.2 直流电机的PWM控制技术    18
4 PID算法及各电路部分的设计(论文主要工作)    20
4.1 PID控制算法的设计    20
4.2 电源电路的设计    20
4.3 电机与PTC加热器的驱动电路设计    20
4.4 按键设计    21
4.5 12864与STM32的接口设计    21
4.6 STM32保护电路设计    22
5 实验结果    24
6 结论    25
致谢    26
参考文献    27
附录    28
1    引言
    近年来,我国的工业正在信息化的带动下迅速地发展,温度已经成为工业被控对象中一个十分关键的部分,主要在化工、冶金、和机械等其它工业生产过程中进行温度控制,大量采用的各种加热炉、热处理炉、反应炉也离不开对温度的精确控制。除了这些领域之外,温度控制系统在其它非工业领域中也被大量使用。是应用范围很大的一类工业控制系统[1]。现今工业控制领域对精度以及速度的要求越来越高,传统的生产方案已经不能满足。近年来随着科学技术的高速进步与发展,温度控制方式有了革命性的进步,出现了很多新颖的控制方法,如:计算机控制、神经网络及遗传算法控制、PID控制、模糊控制等等,这些方法使生产控制的精度大幅度提高,生产效率也有了显著的提升。 源自!六%维^论*文`网www.lwfree.cn
    温度作为一个常见物理参数在生产过程和科学研究中非常重要。在工业生产过程中,为了使生产过程的效率变高,必须有效地控制生产工艺过程中的主要参数,如温度、压力、流量、速度等,其中在工业生产过程中占有非常大比重的就是温度控制。工业产品的成品质量、工业操作的效率、生产过程的稳定性、能源利用率等十分关键的经济和安全技术指标与温度参数的测量和控制技术密不可分。保证质量好、能耗低、产量高和安全生产的重要条件就是要精确地测量温度并且有效地对温度进行控制,比如冶金过程中用到的的加热炉、化学生产中用到的反应炉、发电过程中用到的的锅炉等设备。平时人们常用的家用电器如电热水器、微波炉、空调、电烤箱、等也同样需要精确的温度控制,由此可见日常生活的众多领域都离不开温度的控制,所以在工业生产以及日常生活中对温度进行控制是十分重要并且意义的。 STM32单片机ARM的恒温控制系统设计+PCB电路图:http://www.lwfree.cn/zidonghua/20190308/30915.html
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