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资料描述
ueal第2届电子设计大赛第二轮——程控加热器
中国地质大学(武汉)
cztqwan
2016-04-24
一、 简介
本作品采用stm32f103作为主控芯片,以ds18b20作为温度传感器实现了程控加热器。实现了实时显示控制温度和实际工作温度,可用红外遥控设定工作温度,温控误差要求小于±1℃,加热功率可调,能显示风扇转速,能按预定的加热曲线加热等。基本实现了题目的全部要求。
二、方案设计
2.1 主控芯片
因为stm32f103的片上资源比较丰富,而且进行lcd显示也比较方便,正好手头有一个用得正顺手,所以就选择stm32f103作为主控芯片了。
2.2 温度传感器
为了达到题目要求的1℃的精度以及30到70的温度测量范围要求,采用ds18b20作为温度传感器。ds18b20的测温范围为-55~+125℃可以满足题目的要求。
2.3 驱动电路
为了方便起见没有采用继电器加高功率加热片的方案,而是采用l298n对风扇和加热片进行驱动,l298n多用在驱动电机上,可以根据单片机输出的pwm波输出平滑的平滑的电压,这一点对于使用pwm波控制风扇和加热片也同样是适用的。
2.4 测速传感器
由于采用的散热风扇不带速度反馈功能,所以采用对射式计数传感器对风扇的转速进行测试。对射式计数传感器可以对遮挡物遮挡次数进行计数,散热风扇有7个扇页,也就是风扇转一圈对射式计数传感器的输出引脚会产生7次下降沿电平变化,使用单片机对其计数即可完成风扇的测速。
2.5 控制算法
为了得到更高的控制精度和系统稳定性选择采用pid控制算法。
三、总体结构
图1 总体结构
stm32f103通过lcd、红外遥控和用户进行信息的交互。led用来产生告警,由于采用蜂鸣器的原理和led是类似的,所以在本作品中没有实现蜂鸣器告警功能。stm32f103通过测速传感器和ds18b20分别