基于STM32单片机的恒温箱系统设计 (2).docx

基于STM32单片机的恒温箱系统设计 本设计基于STM32单片机，旨在设计一个恒温箱系统，该系统可以实现温度控制、温度显示、报警等功能。该系统采用STM32F103VET单片机作为控制处理器，结合温度传感器PT1000、STRVE TFT彩色液晶显示屏、PTC加热片、半导体制冷片、风扇、状态指示灯及声光报警电路等组件。 知识点1: 恒温箱的应用 恒温箱广泛应用于航空、汽车、家电、科研等领域，用于测试和确定电工、电子及其他产品及材料进行高温试验的温度环境变化后的参数及性能。恒温箱也用于生物实验室，用于培养生物或生物的一部分(细胞等)。 知识点2: 恒温箱的重要性 恒温箱在实验室和工业生产中扮演着重要的角色，对于实验室的研究过程和研究结果产生了很大的影响。在工业生产中，恒温箱的应用广泛，工厂车间的产品以及由此相关的工业生产都是基于恒温环境的后续发展。 知识点3: 系统设计方案 本系统设计方案包括STM32F103核心板、PT1000温度传感器、放大电路、4×4矩阵键盘、声光报警电路、液晶显示屏、驱动电路、继电器控制电路、半导体制冷片及PTC加热片等组件。PT1000温度传感器输出电压经放大电路放大后送到STM32F103核心板的模数转换接口，转化成数字量后经STM32F103单片机处理得到相应的温度信息。 知识点4: PID控制算法 系统采用PID控制算法控制单片机输出PWM的占空比，从而控制半导体制冷片的功率。PID控制算法是比例控制(P)、积分控制(I)和微分控制(D)的简称。 知识点5: 温度控制方案 系统的控制方案是当箱内温度低于设置温度时，PTC加热片开始加热，经H桥驱动电路正向驱动制冷片使半导体制冷片开始加热箱体。当箱内温度高于设置温度时，STM32F103单片机发出控制指令，经驱动电路反向驱动制冷片使半导体制冷片开始制冷。在液晶显示屏上显示箱内实际温度和设置温度。 知识点6: 人机交互 系统提供了人机交互界面，用户可以通过4×4矩阵键盘输入设置温度，也可以在触摸屏上直接输入设置温度。 知识点7: 报警功能 系统具有报警功能，当箱内温度超出设置温度范围时，系统将发出声光报警信号，以提醒用户。 知识点8: 设计实现 本设计实现了一个基于STM32单片机的恒温箱系统，该系统可以实现温度控制、温度显示、报警等功能，具有广泛的应用前景。