本文针对二代堆型核电厂中使用的模拟温度控制器精度差和调校复杂的缺陷，提出了一种基于STM32微控制器芯片的温度控制器设计。在深入研究STM32微控制器的硬件电路结构和软件流程的基础上，本文详细阐述了温度控制器外设的硬件配置与软件设计。通过实验验证，该温度控制器能够稳定可靠地控制核电厂通风管路系统中的温度，并且其测量精度能够满足技术规格要求，具备替代传统模拟温度控制器的潜力。
关键词包括STM32、温度控制、数据采样与数据传输。
核电厂在运行过程中，需要精确控制反应堆及各种设备的温度，特别是通风管路系统进出风口空气的温度控制，这对核电厂的安全和效率至关重要。传统的模拟温度控制器由于其设计年代久远，已经无法满足现代核电厂对温度控制系统的高精度与高稳定性要求。模拟控制器经常出现老化损坏现象，维修困难，且在调节时对人为因素敏感，容易受到干扰。
为解决这些问题，本文提出了一种新的解决方案，即基于STM32微控制器设计的数字温度控制器。STM32是一种高性能、低成本的Cortex-M3微控制器，具有丰富的外设接口和快速的数据处理能力，非常适合用于实时监控系统。新的温度控制器利用STM32微控制器强大的计算能力与灵活的外设接口，可以简化硬件电路结构，提高温度控制的精度和可靠性。
在硬件设计方面，温度控制器由核心控制模块、输入输出接口、数据采集模块、电源模块和液晶显示模块等组成。核心控制模块采用了STM32微控制器，通过软件编程实现温度控制策略和算法。数据采集模块负责实时采集通风管路系统中的温度信息，经过ADC转换后送入STM32微控制器进行处理。输入输出接口用于连接其他控制设备和传感器。液晶显示模块用于实时显示温度测量值和控制器的设定参数。
在软件设计方面，本控制器实现了基于事件的实时数据采样和传输处理机制。温度数据采集通过中断服务程序来完成，保证了数据采集的实时性和准确性。软件流程包括系统初始化、数据采样、数据处理、控制算法执行和结果输出等步骤。系统初始化包括配置STM32的时钟、GPIO、ADC、定时器等外设，为数据采集和处理做好准备。数据采样和处理部分负责对采样得到的模拟信号进行数字化转换，并对数据进行滤波处理。控制算法执行部分根据温度控制策略，计算出控制信号，通过输出接口驱动执行元件调整温度。结果输出则通过液晶显示模块向操作人员展示当前系统的状态信息。
文章还指出了设计中的关键点，包括硬件的稳定性和软件的可维护性。为了保证硬件的稳定运行，设计中采用了一些加固措施，如电源模块的冗余设计，以及对外围电路的电磁兼容性设计。软件方面则注重于提高系统的可维护性和升级能力，采用模块化编程思想，使得代码结构清晰，便于后期的调试和维护工作。
本文提出的基于STM32的温度控制器设计方案，不仅提高了温度控制的精度和稳定性，而且通过软件的可升级性，使得控制器在未来可以更加方便地适应新的控制需求和技术更新。该控制器成功替代了老化的模拟温度控制器，不仅保证了核电厂的正常运行，还为其他工业环境下的温度控制提供了新的设计思路。
