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本设计基于STM32F091-Nucleo开发板为平台,以MDK5.13为开发环境编程而组成的一个水温自动控制系统.容器内的水温可以通过外部扫描键盘来人工设定。温度值设定后系统将通过PT100温度传感器来测定当前的温度值。当前的水温值可以显示在3.2寸液晶屏上。系统可实现的功能如下： 1．3.2寸液晶屏可以显示当前温度，水温显示到小数点后一位。 2.可以用键盘人工设定水的温度值。 3.利用串口使STM32F091-Nucleo开发板和计算机进行通讯。 4.采用PID控制算法使得温度稳定在一定的范围内。 本实验控制对象为1升净水，容器为瓷器皿。水温可以由人工设定，串口每1S向计算机发送一次温度值，3.2寸液晶屏显示当前温度值。当环境温度降低时采用PWM技术DA转换器控制电阻丝加热，实现自动控制，以保证设定的温度基本不变。 设计方案 1.水温控制系统设计要求 （1）温度设定范围为 40～90℃，最小区分度为1℃。 （2）在STM32F091上移植STemwin用于在液晶屏上显示相关的信息和当前的水温值。 （3）采用适当的控制方法（如数字PID），当设定温度突变（由 40℃提高到60℃）时，减小系统的调节时间和超调量。 (4)从串口输出水温随时间变化的数值。 (5)利用STM32F091的AD转换器采集PT100温度传感器数值，根据PT100的线性度提出计算当前温度值。 (6)外接一个以I2C为接口的数字温度传感器，采集当前的环境温度。
每个功能模块作用介绍： STM32F091单片机： STM32F091是整个控制系统的核心，在此 我用STM32F091提供系统控制所需要的I/O口，中断、定时以及存放中间结果的RAM。 PT100温度采集： 温度电桥电路采用恒压源2.5V供电，经过AD620的放大之后，在经过OP270组成的二阶有源滤波电路后直接进入STM32F091的AD转换器进行AD转换。将转换后的数值换算成温度值用于控制和显示。 串口通信： 利用STM32F091的串口将采集到的数字温度传感器的值上传至PC机，经过上位机软件的计算得出当前环境温 度。 键盘设定：用于温度值的人工设定。 固态继电器/电热丝：通过控制继电器的开关来完成对热电丝的加热，从而达到温度的控制。 电源电路：电源电路部分的两个电容构成滤波电路，用来改善系统的电磁兼容性，降低电源波动对系统的影 响，增强电路工作稳定性。 环境温度采集 环境温度的采集是通过数字式温度传感器(ADT7410)，采用标准的IIC总线方式。STM32F091采用IIC总线 实时读取温度传感器数值。将读取的温度传感器数值经过STM32F091的串口上传至PC机，经过上位机软件的计算 得出当前环境温度。
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