基于stm32的远程网络温度控制系统的设计ppt

硕 士 学 位 论 文 答 辩,基于stm32的远程温度控制系统的设计,姓 名：苏 舒 专 业：电力电子与电力传动 学 号：102340281 指导老师：刘 牮,一,三,一. 选题背景及目的 二. 设计主要内容 1. 系统硬件设计 2. PID算法研究 3. 系统软件设计 4. 系统测试与验证 三. 总结与展望,主要内容,恒温培养箱是生物工程、卫生防疫、制药、化工、食品、饮料、农业、畜牧，水产等科研部门、大专院校的理想之选。,1. 选题背景,一. 选题背景及目的,2. 设计目的,将温度控制的相关信息传递送到Internet上，实现远程控制具有重要意义，使处于不同地区的各相关部门之间交流现场监控信息，出差在外的人员能及时了解到监控情况，实现对监控现场的远程控制、指挥决策。,一. 选题背景及目的,二. 设计主要内容,1. 系统硬件设计 2. PID算法研究 3. 系统软件设计 4. 系统测试与验证,(1) 远程温度控制系统硬件电路总体架构,1. 系统硬件设计,(2) STM32温度控制器各主要硬件电路设计, 温度自动控制电路,1. 系统硬件设计,1. 系统硬件设计, 继电器电路, 类R-F温度测量电路,1. 系统硬件设计, JTAG调试接口电路,1. 系统硬件设计, E2PROM存储电路,1. 系统硬件设计, LCD显示电路,1. 系统硬件设计, 按键与LED指示电路,1. 系统硬件设计,(3) 基嵌入式Web服务器硬件电路设计, 以太网控制器电路,1. 系统硬件设计, ENC28J60与RJ45的接口电路,1. 系统硬件设计,(4) 系统电源电路设计, 3.3V稳压供电电路, 5V稳压供电电路,1. 系统硬件设计, 备用电源充电电路,1. 系统硬件设计,(1) 增量式PID算法,将上面两式相减并整理，就可以得到增量式PID控制算法公式为：,位置式PID表达式为：,由上式可以看出，如果T是定值，那么只需要知道A、B、C这三个参数的值，就可以根据前后三次测量得到的偏差值，就可以计算出控制量 。,2. 温度控制算法研究,(2) 增量式PID算法在温度控制器中的实现,2. 温度控制算法研究,(1) STM32温度控器的软件设计, 温度控制器主程序设计, PID控制程序设计,3. 系统软件设计, 定时器中断程序设计, 串口中断程序设计,3. 系统软件设计,(2) 嵌入式Web服务器的软件设计, 嵌入式Web服务器主程序设计,3. 系统软件设计, 通信程序设计,uart_rx_thread线程流程,uart_tx_thread线程流程,3. 系统软件设计, 数据处理程序设计,3. 系统软件设计,(1) 用户登陆界面,4. 系统调试与功能验证,(2) 控制网页界面1,4. 系统调试与功能验证,4. 系统调试与功能验证,(3) 控制网页界面2,(4) LCD显示,4. 系统调试与功能验证,(5) 测试结果,4. 系统调试与功能验证,总结,本文设计了一种基于STM32的远程温度控制系统，实现对远 程设备的监控，主要完成了以下内容： STM32温度控制器的硬件和软件设计：以Cortex-M3内 核的STM32 为主处理器，采用增量式PID控制算法，实现对恒温培养箱内温 度的控制。 2.STM32嵌入式Web服务器硬件和软件设计：以ST公司的Cortex-M3 内核的STM32微处理器作为主处理器，扩展以太网等外围接口电 路。在移植嵌入式实时操作系统Rt-Thread和嵌入式TCP/IP协议 栈Lwip的基础上，开发了数据处理程序和通信程序。 3.增量式PID算法的研究。 4.系统调试和功能验证。,三. 总结与展望,展望,在实际的测量和控制中，快速实时的对温度参数进行采集，确保数据的传输的正确性和可靠性，并且对温度控制现场进行准确的控制，依旧是我们需要考虑和解决的问题。 出于各种不同使用目的远程温度控制系统在今后相当长的一段时期内，将需要得到更多的研