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使用STM32实现温度控制系统

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tpgf|  楼主 | 2024-9-12 15:03 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
温度控制系统是一种常见的应用,可以通过使用STM32微控制器来实现。在这个系统中,我们将使用STM32来读取温度传感器的数据,并根据设定的温度值来控制加热或冷却设备,以保持温度在设定范围内。

以下是实现温度控制系统的步骤和相应的代码示例。

硬件准备:

STM32微控制器(例如:STM32F4系列)
温度传感器(例如:LM35)
加热或冷却设备(例如:继电器)
所需的电路连接线
硬件连接: 将STM32微控制器和温度传感器连接在一起。将传感器的输出引脚连接到STM32的输入引脚,并将地和电源连接到合适的引脚。

软件开发环境准备:

安装STM32CubeMX和Keil MDK开发环境
创建一个新的STM32项目并选择合适的微控制器型号和时钟配置
配置STM32的GPIO和ADC:

打开STM32CubeMX并创建一个新的项目
选择正确的目标微控制器和时钟配置
在Pinout & Configuration选项卡中,选择适当的引脚作为ADC输入和GPIO输出
在Configuration选项卡中,配置ADC设置(例如:采样时间、分辨率等)
生成初始化代码:

在STM32CubeMX中,生成初始化代码
选择合适的IDE(例如:Keil MDK)和工程文件路径
点击"Generate Code"生成代码
编写主程序: 在生成的代码中,打开main.c文件并添加以下功能:

初始化温度传感器的GPIO引脚和ADC
进入主循环
在主循环中,读取ADC的值并将其转换成温度值
根据设定的温度值和当前温度值来控制加热或冷却设备
等待一段时间并重复上述步骤
以下是一个简单的示例代码,用于主程序(main.c):

#include "stm32f4xx.h"
#include "stdio.h"

ADC_HandleTypeDef hadc1;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_ADC1_Init(void);

void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)
{
    if (hadc == &hadc1)
    {
        // 读取ADC的值
        uint16_t raw_value = HAL_ADC_GetValue(hadc);

        // 将ADC值转换成温度值(假设温度传感器的输出与ADC的值之间有线性关系)
        float temperature = (float)raw_value * 3.3 / 4095 * 100;

        // 打印温度值
        printf("Temperature: %.2f\n", temperature);

        // 根据设定的温度值和当前温度值来控制加热或冷却设备
        if (temperature < 25)
        {
            HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_SET); // 开启加热设备
        }
        else if (temperature > 30)
        {
            HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_RESET); // 关闭加热设备
        }
    }
}

int main(void)
{
    // 系统初始化
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();
    MX_GPIO_Init();
    MX_ADC1_Init();

    // 初始化串口打印
    printf("Temperature Control System\n");

    // 启动ADC
    HAL_ADC_Start_IT(&hadc1);

    while (1)
    {
        // 主循环

        // 等待一段时间
        HAL_Delay(1000);
    }
}

void SystemClock_Config(void)
{
    RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct;
    RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct;

    __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();
    __HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1);

    RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
    RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
    RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT;
    RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
    RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSI;
    RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 8;
    RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 100;
    RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV2;
    RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = 2;
    if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
    {
        Error_Handler();
    }

    RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
    RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
    RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
    RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV4;
    RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
    if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_5) != HAL_OK)
    {
        Error_Handler();
    }
    HAL_RCC_MCOConfig(RCC_MCO1, RCC_MCO1SOURCE_HSI, RCC_MCODIV_1);
}

static void MX_ADC1_Init(void)
{
    ADC_ChannelConfTypeDef sConfig;

    hadc1.Instance = ADC1;
    hadc1.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_SYNC_PCLK_DIV2;
    hadc1.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;
    hadc1.Init.ScanConvMode = DISABLE;
    hadc1.Init.ContinuousConvMode = ENABLE;
    hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
    hadc1.Init.ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_NONE;
    hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
    hadc1.Init.NbrOfConversion = 1;
    hadc1.Init.DMAContinuousRequests = DISABLE;
    hadc1.Init.EOCSelection = ADC_EOC_SINGLE_CONV;
    if (HAL_ADC_Init(&hadc1) != HAL_OK)
    {
        Error_Handler();
    }

    sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_0;
    sConfig.Rank = 1;
    sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_480CYCLES;
    if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig) != HAL_OK)
    {
        Error_Handler();
    }
}

static void MX_GPIO_Init(void)
{
    /* GPIO Ports Clock Enable */
    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

    /*Configure GPIO pin : PA5 */
    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
}

void Error_Handler(void)
{
    while (1)
    {
    }
}

上述代码示例中,假设温度传感器的输出与ADC的值之间有线性关系,并且电压范围为0-3.3V。根据具体的硬件环境和传感器特性,你可能需要进行适当的修改。

在本示例中,我们使用了串口打印功能来输出当前的温度值,你需要在初始化阶段通过USART进行串口配置。

总结: 这是一个简单的温度控制系统示例,使用STM32微控制器读取温度传感器的数据并控制加热或冷却设备。你可以根据需要对代码进行修改和扩展,以适应具体的应用场景。
————————————————

                            版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。

原文链接:https://blog.csdn.net/2401_85258012/article/details/142112359

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沙发
lvuu| | 2024-9-17 14:31 | 只看该作者
编写主程序: 在生成的代码中,打开main.c文件并添

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板凳
o88ne| | 2024-9-17 18:18 | 只看该作者
以保持温度在设定范围内。

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