基于ARM的溫度控制系統(tǒng)設計.pdf

1、溫度控制系統(tǒng)廣泛應用于社會生活的各個領域。采用嵌入式設計的溫度控制系統(tǒng)具有較高的控制精度，而且實時性好，能進行復雜的算法運算，體積小，有著非常人性化的操作界面，因此有著很好的前景。
　　本文基于ARM平臺，設計了一個溫度控制系統(tǒng)，探討了各種溫度控制算法，尋求可實現(xiàn)的、控制效果較好的溫度控制策略。本文的主要內容有:
　　(1)溫度控制系統(tǒng)的總體設計及軟硬件基礎。200mL水作為溫度控制對象，DS18B20進行溫度測量，固態(tài)繼電

2、器控制的加熱棒作為加熱裝置，ARM開發(fā)板（以STM32F103VET6為MCU）作為控制平臺，uCOS-Ⅱ操作系統(tǒng)方便程序的設計，F(xiàn)atFs文件系統(tǒng)方便數(shù)據(jù)的存儲。
　　(2)基于顯示觸摸屏的圖形用戶接口(GUI)設計。采用的是4.3寸帶觸摸功能的TFT顯示屏，通過GUI設計方便了人機交互界面的設計。GUI設計從三個方面展開，首先是底層驅動設計，包括顯示屏底層驅動和觸摸屏底層驅動;然后是基礎操作沒計，包括基礎圖形操作和基礎字符顯示

3、;最后是GUI控件設計，包括基礎控件、變量控件以及其他控件。通過基礎控件實現(xiàn)相關顯示與動作，通過變量控件實現(xiàn)對控制參數(shù)的修改，通過其他控件實現(xiàn)系統(tǒng)運行時間的顯示及相關運行數(shù)據(jù)的動態(tài)曲線顯示。界面操作簡單、方便，更加的人性化。
　　(3)控制算法設計。本文以開關控制作為其他控制算法的引導控制;PID控制采用的是位置式離散PID算法;預測控制是基于系統(tǒng)物理特性建立的預測模型，通過用前一段時間的等效散熱功率去近似后一段時間的等效散熱功率