设计一个基于STM32的PID温度控制系统

设计一个基于STM32的PID温度控制系统，主要温度器件–半导体制冷器，PTC加热片

温度控制系统这个题目算是课程设计和毕业设计中常见的题目了，本期阿目动手设计了一个简单的基于PID的温度控制系统，并带有上位机显示实时的波形。下面就分享下这个题目的电路、下位机以及上位机的设计思路吧！

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首先，介绍下硬件设计思路，本次选取的单片机是STM32F103C8T6，这是一款常用的单片机了，设计上的资料也是非常的多；温度传感器是DS18B20；加热器是常见的恒温加热片；制冷器件选择的是半导体制冷元器件，见下图：

半导体制冷器件需要安装散热器和风扇，因为其工作时散热面会散发大量的热，散热效果好的话，制冷效果会更好，因此设计中加入了风扇和散热片；然后就是电路的控制电路了，本设计使用NMOS管（NCE2060K）控制加热片和制冷器的工作；然后还添加了一个oled模块用于显示调试信息，这个比较重要，通常下位机有一个显示设备，可以让调试更加方便；与上位机通信的用的是USB转TTL模块；电源模块是AMS117-3.3的ldo稳压芯片；以上元器件都是可以在某宝购买的哦_{有问题，欢迎后台留言}~

下面都看下主要的功能电路吧！

单片机的最小系统，非常常见，不再详述。

加热模块和制冷模块的设计，使用了光耦进行信号隔离，使用二极管作为续流作用，保护功率器件。

电源电路，AMS117的典型设计电路~~

展示一下全部电路~~

下面叙述下下位机的设计。下位机主要实现温度的采集，然后通过串口将数据发送到上位机，并从上位机接收目标温度信息。

一上来，先初始化外设，主要串口，温度传感器、OLED、PWM和PID。

PID的数值这里可以先凭经验设置，后续再调试。pid的实现的话是采用的增量式的pid控制的，实现代码详见源程序了~

温度采集程序，就是DS18B20的实现，可详见程序。接收数据后按字节发送到上位机~~

处理上位机的数据，其实就是发来的目标温度，会设置pid中的目标温度。这里的数据来自于串口中断函数，所以是需要在串口中断函数中处理接收到的数据的，这里我们把数据放在了一个rev_dat数组里面。

上位机的讲解在上一期的《用python写一个简单的带波形的串口上位机》中（关注公众号【阿目分享嵌入式】）。

下面看下实物的展示吧~

供电是焊接的一个type C接口，所以可以直接用手机充电线给板子供电~

采集到的温度变化曲线~上位机实现了温度的显示和目标温度的设定以及历史数据的回放。

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