[STM32]PID恒温加热台（DIY回流焊）

考试结束之后在家，终于觉得有必要把之前鸽了很久得ESP32驱动墨水屏的项目提上日程。

但是俗话说的好，工欲善其事，必先利其器，我加工好了PCB，在某宝买焊锡浆的时候瞥到一个220V某仙子的加热台，10块钱不到，我一寻思，这小别致，长得还挺东西，于是打包带了一块儿，觉得这个可以回来做个恒温的 小焊台，小巧又有灵性（给自己挖个坑）！
初步设想利用STM32＋热敏电阻＋继电器+PID实现恒定温度
利用0.96寸OLED+电位器设定温度 ~~实现100_{300℃温度可调}~ 后来发现发热板最高温度在260左右

除了编码器是刚买的，其他的东西都是家里破烂儿箱里面找出来的

后来发现屏幕是个坏的，网上下单了几块儿

郁闷的是，当时还不知道STM32的这个最小开发板如今已经涨到快50一块儿了，我去年4月初买的 特意去看了一下订单，不过才17块，19年咸鱼买的103ZET6的开发板不过也不到50。唉 放这么个东西在里面，我的心忽然变得好痛。

热敏电阻测温

热敏电阻测温这就没啥好说的了
热敏电阻的用法参照了另外一位博主的帖子 NTC温度检测程序
我手上有一块儿，STM32F103C8最小系统板，查看芯片手册发现ADC是12位精度，量程0~3.6V，我选了MF-58-50K-3950的热敏电阻，选取了一个20K的定值电阻，这样的话中间量程大概在150℃，不过大概粗略计算了一下，12位ADC就算定值电阻取50K在300℃的时候，热敏电阻的阻值应该也是能测出来的。
会用STM32的ADC加上看懂那个NTC测温的程序，实现热敏电阻的温度测定了，不过那个博主有一个地方没说清楚

#define RN 10// 额定阻值(绝对温度时的电阻值10k)
在定义完RN之后 应该再定义一个R16 写清楚R16是定值电阻阻值比较好
RN之后说明添加热敏电阻 再绝对温度时的阻值比较好

刚开始没搞清楚R16的意义（也不能怪别人还是自己学习马马虎虎，没看清楚）错误的把R16当成RN了，导致20℃的室温，算出来的值为4℃多，后来回去又仔细检查了一下，发现是R16设置错了
修改完了之后，就得到了正确的温度了

在室温下得到准确温度之后，我向试试这东西最大能测到多少度，我看网上有人整理出了MF-58在0-300℃的阻值，于是我直接大力出奇迹，上火烧了一下电阻，发现烧了一会儿给它烧傻了，还是不可逆的

在温度大概超过450℃之后可以看到adc的测量值已经从5变成了4000+已经接近12位量程最大值4096了，说明热敏电阻已经坏了，取下来用表量一下，果然200M欧挡位下已经显示为开路，经过这个实验感觉最大温度在300℃一下，应该能够正常工作

ADC调试部分代码

#define BaseVol 3.33 //ADC基准电压(理论为3.3V 实际测得为3.33v)
#define B 3950.0//温度系数
#define TN 298.15//额定温度(绝对温度加常温:273.15+25)
#define RN 50// 定值电阻 额定阻值(绝对温度时的电阻值19.77k)
#define R0 19.77   // 热敏电阻 额定阻值(绝对温度时的电阻值50k)
				//原博主这里没有申明定值电阻，这里的R0与他的R16相同
				//色环电阻阻值为20k，经过我的测量发现阻值为19.77k
				//希望这样能进一步提高精确度吧，尽管温度的精度并不需要那么高

 int main(void)
 {
     		
    u16 adcx;               //ACD采集数值
    float RV;               //测量出的 热敏电阻电压
    float RT;               //计算出的 热敏电阻阻值float RT;
    float Tmp;              //计算出的温度值
    delay_init();	        //延时函数初始化	
    LED_Init();             //LED初始化  
    Adc_Init();		        //ADC初始化
    NVIC_Configuration();   //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
    SystemInit();
    uart_init(9600);	 //串口初始化为9600
    while(1){
     
        adcx=Get_Adc_Average(ADC_Channel_1,10);    //获取ADC1  10次采样的平均值
        RV=(float)adcx*(BaseVol/4096);                 //热敏电阻电压值
        RT=(float)RV*R0/(BaseVol-RV);//求出当前温度阻值 (BaseVoltage-RV)/R16=RV/RT;
        Tmp=(float)1/(1/TN+(log((float)RT/RN)/B))-273.15;//%RT = RN exp*B(1/T-1/TN)%
        printf("adc:%d \n",adcx);	//显示adc测量值
        printf("RV:%f \n",RV);		//热敏电阻电压
        printf("RT:%f \n",RT);		//计算出的热敏电阻阻值
        printf("Tmp:%f \n\n",Tmp);	//计算出的温度
        //每一步都打印出来主要是为了方便找出错误是在哪一步  (lll￢ω￢)
        printf("\n");
        delay_ms(1000);
        LED=!LED;
	}
 }

Qt绘制温度曲线

既然要进行PID调参，那当然得有基于温度的曲线了

要么在407的板子上用TFT屏幕显示温度曲线，要么编写上位机软件用Qt绘制温度曲线

我选择后者，正好借着这个机会学习一下Qt，另外在上位机中直接修改PID的三个参数，至于串口数据的传输，准备用json格式实现，这就又涉及到C语言的json字符串解析了，想想不禁觉得，下个冬天我的头可能会更冷了

2021.4.27 02:27

蕾姆！

经过几天的折磨，我终于取得了阶段性的战果！

能点灯的上位机终于诞生了！
既然LED都能点亮了，那么离接收串口数据到绘制温度曲线还会远吗！？

2021.4.30 深夜

每天在上班的时候，上下班的路上，都会时不时的迸发出一个让自己都直呼AMAZING的想法。

今天在大马路上骑着共享小电驴风驰电掣的我，忽然想到 既然咱C++不行就算了呗，何必要跟一个Qt死磕呢

用串口接收时间、温度数据保存到txt文本里，之后用matlab画出来 它不也一样嘛！

我现在为了焊接墨水屏驱动板 而做个加热板了 现在为了调试这个加热板的PID再去学个Qt 感觉完全就是南辕北辙了

再后来转念一想，matlab画图都行的话 python直接引用个库不是更简单了吗【主要吧 matlab好久没用了 捡起来比较麻烦，可不是我不会啊（bushi】

于是彻底跟Qt说分手！

回家之后，立马就整出了下面的东西

首先将温度、时间数据用串口发送出来，之后保存到文件

借助一小段python代码

我想要的温度曲线就这么 一丝不挂的出现在了我的面前！非常之性感

现在这个曲线是没有加入PID控制的，只是单纯的温度到了继电器断开，停止加热，温度低于设定值之后，开始加热

在高温段的时候，表现似乎还算可以

但是如果想要维持一个较低的温度，这种简单的模式就翻车了

当目标设定在50度的时候，因为加热板功率太大，过冲特别严重，直接飙到了110，所以我同学之前建议的，直接用这种简单的方式控制，是行不通滴

另外，后来在B站继续深入研究PID视频的时候，发现UP介绍了进阶版的工具——STM Studio
好嘛，有了这玩意儿直接就能读取单片机寄存器里面的数据，然后一个右键瞬间就生成曲线了。。。

当时我就瞬间石化了，我这费了老半天的劲儿，结果前人已经造好了一个轮子，一个高铁的轮子，坐上去直接起飞~

2021.5.9

经过我几天的细心雕琢，现在它成这样了~
本来之前是个8路继电器的，但是我只需要一路，我这急性子又不想等快递了

后面直接拉大锯 给它淦成了非常7+1

2021.5.13 深夜

五一连续上了好几天班，整个人都被榨干了

每天下班就只想 来两把游戏，啥也不想干

终于这几天缓过来了

前天把屏幕加上了，驱动代码也没写，不过无外乎也就是几个函数调用一下就行了，之前也用OLED做过带UI的界面，取模 打点够我这次用了，连显存都不要了

编码器这次是第一次接触，网上现学编码器原理

自己上手实践，焊接驱动电路【早知道就买现成的模块儿了 自己焊接完了之后发现并没有做到体积比能买来的小 而且过程中 接错线，白给一个下午 然后那个博主的电容选的不合理 导致我的波形怎么都不理想，又白给几个小时】
最后把这几个坑都解决掉之后 终于得到了比较很理想的波形

而网上移植过来的代码，也因为忘了更改头文件里面的一个引脚声明，使得这个代码第一次移植不成功 第一个下午也就这么白给了。中间还试了试其他人的程序，也都是不顺利，丢步比较严重，今天打开代码忽然想到自己好像是头文件的声明引脚忘了修改，改完之后终于一切顺利

正转加数字，反转减数字

可能是只用了一个中断触发的问题，导致正转很完美，反转的效果就本一般了，先这样吧 基本功能都已经有了，至少能用了
调PID的才是接下来主要的工作

编码器参考文章 不过博主这个线路接法，编码器不动的时候IO口应该是高电平 ，转动的时候会有低电平，难道不是应该把IO口设置成上拉输入嘛，另外这里外部中断他用的上升沿检测，我用的下降沿检测，后面想了想，反转出现不准确应该是我用下降沿的问题，还是测试，明天改为上升沿试试

现在基本的模块儿都已经连接好了，驱动差不多也都就绪了，就差调节一个PID了，明天休息，继续在家整活儿！