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姓 名: 苏 舒
专 业: 电力电子与电力传
动
学 号: 102340281
指导老师: 刘 牮
■——
基于stm32的远程温度控制系统的设计 •
硕 士 学 位 论 文 答 辩
一. 选题背景及目的
一
二. 设计主要内容
1. 系统硬件设计
2. PID算法研究
3. 系统软件设计
4. 系统测试与验证
三 三. 总结与展望
主要内容
■——
一. 选题背景及目的
■——
1 . 选题背景
恒温培养箱是生
物工程 、卫生防疫 、 制药 、化工 、食品 、 饮料 、农业 、 畜牧 , 水产等科研部门 、大 专院校的理想之选。
将温度控制的相关信息
传递送到Internet上 , 实现 远程控制具有重要意义 , 使 处于不同地区的各相关部门 之间交流现场监控信息 , 出 差在外的人员能及时了解到 监控情况 , 实现对监控现场 的远程控制、指挥决策。
一. 选题背景及目的
■——
2. 设计目的
1. 系统硬件设计
2. PID算法研究
3. 系统软件设计
4. 系统测试与验证
二. 设计主要内容
■——
1. 系统硬件设计
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(1) 远程温度控制系统硬件电路总体架构
1. 系统硬件设计
(2) STM32温度控制器各主要硬件电路设
计
① 温度自动控制电路
1. 系统硬件设计
■——
② 继电器电路
1. 系统硬件设计
■——
③ 类R-F温度测量电路
1. 系统硬件设计
④ JTAG调试接口电
路
1. 系统硬件设计
⑤ E2PROM存储电
路
1. 系统硬件设计
⑥ LCD显示电
路
1. 系统硬件设计
■——
⑦ 按键与LED指示电路
1. 系统硬件设计
■——
(3) 基嵌入式Web服务器硬件电路设计
① 以太网控制器电路
1. 系统硬件设计
■——
② ENC28J60与RJ45的接口电路
1. 系统硬件设计
■——
(4) 系统电源电路设计
① 3 . 3V稳压供电电路
② 5V稳压供电电路
1. 系统硬件设计
■——
③ 备用电源充电电路
2. 温度控制算法研究
■——
(1) 增量式PID算法
由上式可以看出 ,如果T是定值 ,那么只需要知道A、B、C这三个参 数的值 ,就可以根据前后三次测量得到的偏差值 ,就可以计算出控制量 。
将上面两式相减并整理 ,就可以得到增量式PID控制算法公式为:
位置式PID表达式为:
2. 温度控制算法研究
■——
(2) 增量式PID算法在温度控制器中的实现
3. 系统软件设计
■——
(1) STM32温度控器的软件设计
① 温度控制器主程序设计
② PID控制程序设计
3. 系统软件设计
■——
③ 定时器中断程序设计
④ 串口中断程序设计
3. 系统软件设计
■——
(2) 嵌入式Web服务器的软件设计
① 嵌入式Web服务器主程序设计
3. 系统软件设计
■——
② 通信程序设计
uart_tx_thread线程流程
uart_rx_thread线程流程
3. 系统软件设计
■——
③ 数据处理程序设计
4. 系统调试与功能验证
■——
(1) 用户登陆界面
4. 系统调试与功能验证
■——
(2) 控制网页界面1
4. 系统调试与功能验证
■——
(3) 控制网页界面2
4. 系统调试与功能验证
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(4) LCD显示
4. 系统调试与功能验证
(5) 测试结
果
测量 参数
数据
测量
内容
温度
可调
范围
(℃)
测量
参数
数据
测量
内容
30℃下降
至15℃的
超调量
(℃)
25℃下降
至10℃的
超调量
(℃)
45℃下降
至25℃时
间(分)
15℃上升
至30℃的
超调量
(℃)
30℃上
升至
45
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