基于PID的STM32恒温控制系统设计
基于STM32单片机的温度控制系统设计
基于STM32单片机的温度控制系统设计一、本文概述本文旨在探讨基于STM32单片机的温度控制系统的设计。
我们将从系统需求分析、硬件设计、软件编程以及系统测试等多个方面进行全面而详细的介绍。
STM32单片机作为一款高性能、低功耗的微控制器，广泛应用于各类嵌入式系统中。
通过STM32单片机实现温度控制，不仅可以精确控制目标温度，而且能够实现系统的智能化和自动化。
本文将介绍如何通过STM32单片机，结合传感器、执行器等硬件设备，构建一套高效、稳定的温度控制系统，以满足不同应用场景的需求。
在本文中，我们将首先分析温度控制系统的基本需求，包括温度范围、精度、稳定性等关键指标。
随后，我们将详细介绍系统的硬件设计，包括STM32单片机的选型、传感器和执行器的选择、电路设计等。
在软件编程方面，我们将介绍如何使用STM32的开发环境进行程序编写，包括温度数据的采集、处理、显示以及控制策略的实现等。
我们将对系统进行测试，以验证其性能和稳定性。
通过本文的阐述，读者可以深入了解基于STM32单片机的温度控制系统的设计过程，掌握相关硬件和软件技术，为实际应用提供有力支持。
本文也为从事嵌入式系统设计和开发的工程师提供了一定的参考和借鉴。
二、系统总体设计基于STM32单片机的温度控制系统设计，主要围绕实现精确的温度监测与控制展开。
系统的总体设计目标是构建一个稳定、可靠且高效的环境温度控制平台，能够实时采集环境温度，并根据预设的温度阈值进行智能调节，以实现对环境温度的精确控制。
在系统总体设计中，我们采用了模块化设计的思想，将整个系统划分为多个功能模块，包括温度采集模块、控制算法模块、执行机构模块以及人机交互模块等。
这样的设计方式不仅提高了系统的可维护性和可扩展性，同时也便于后续的调试与优化。
温度采集模块是系统的感知层，负责实时采集环境温度数据。
我们选用高精度温度传感器作为采集元件，将其与STM32单片机相连，通过ADC（模数转换器）将模拟信号转换为数字信号，供后续处理使用。
基于STM32和增量PID算法的温度控制系统设计说明书
5th International Conference on Advanced Materials and Computer Science (ICAMCS 2016)The constant temperature control system design based on STM32 andPID algorithmZhao Xuyang1，a and Yang Hao2，b1School of Zhao Xuyang,，China Jiliang University，Hangzhou 310000,China2School of Yang Hao，China Jiliang University，Hangzhou 310000,Chinaa ,b****************.cnKeywords: PID Algorithm；STM32；semiconductor temperature regulator；constant temperatureAbstract. Time—varying, nonlinear and multivariable coupling are characteristics of temperature. In the temperature control process, the detected temperature is often lags behind the regulation of temperature, which will cause the phenomenon such as the temperature of the controlling system overshoot and temperature oscillation. Temperature control is proposed based on incremental PID algorithm model in this paper, the system uses low-power STM32 as the main chip, DS18B20 digital temperature sensor and semiconductor temperature regulator. Experimental results show that the system can effectively maintain the temperature of the system constant.IntroductionIn natural environment, the system will generate a heat exchange which is difficult to control with the outside world, and produce unpredictable interference.During this situation it will be difficult to achieve in precise temperature controlling. When performing high-precision temperature control, temperature tends to produce overshoot phenomenon [1].Temperature control system with a lag, nonlinear and time-varying characteristics, can not establish a precise mathematical model, therefore, the use of conventional linear control theory can not achieve satisfactory control effect. semiconductor temperature controller working condition have a relationship with heat conditions and the environment factors. its work process is a non-steady state process, it needs to be addressed precisely controlled .PID control theory has a characteristic of convenient parameter setting, flexible structural change, robust and easy to implement [1,2]. the system design using incremental PID algorithm can not only solve the above problems, but also in the unsupervised, for a long time temperature will be automatically collected, automatic controlling of the semiconductor temperature controller achieves heating or cooling function, the system temperature will always be maintained constantly.Using a master chip STM32 and digital temperature sensor DS18B20 design a constant temperature system, the advantages consist of anti-interference digital signal, high sensitivity, fast response, and reasonable controlling of semiconductor temperature regulator,through the whole system design can effectively realize a special case temperature stable. within the setting temperature model of a small area in the design of a system with the column a special case. the result shows that the temperature controlling system of constant small area with very good results after analysis.System hardware designHardware System features modular designDS18B20 digital temperature sensor is placed on both sides of a special case, the datas are directly send to the master chip STM32 so that microchip could obtain temperature value, According to the requirements of the system setting temperature judgment mainly adopts the cooling method in the operation of the semiconductor temperature regulator in regulating or adjust temperature with heating methods . adjusting the way through the PID control algorithm of thetemperature read by the line processing, while the master semiconductor chip STM32 control thermostat-off, so that a special case temperature maintained at a stetted temperature. this system without manual monitoring, and data can be collected via the RS232 serial port and then the observed system temperature curve plotted, by autonomous control system effectively maintained aThe hardware system module functional designSystem functional hardware modules include temperature acquisition module, data display and export module, fan power switch module, semiconductor temperature controller module five modules.Temperature acquisition moduleTemperature acquisition module uses a digital temperature sensor DS18B20, the sensor has high measurement accuracy, the output signal is digital with anti-jamming performance, no front-end data processing module, direct access to the STM32's I / O port , the master chip can directly read data.Data display and export moduleTaking the versatility of the system into account, used in the design is one of the communication interfaces RS232 computer data communication channel, data communication is actually using a USB data format. In this communication stepper can get higher data transfer speeds, true plug and play, it can also make it easy to connect the communication between different devices.When data is displayed using USB to serial cable to the PC, using serial debugging assistant can easily read the temperature data acquisition, and also can import the data into a computer terminal for data storage. Therefore, the use of a standard interface technology can effectively solve the problem of inconsistent communication protocols [4].Fan power switch moduleWhen the semiconductor thermostat is in the cooling operation state, it is important to timely dissipate the heat, otherwise it will make semiconductor refrigeration unnormal. According to the determination of the fan work condition, by the cathode of high and low level control fan switch, the anode is normal power supply connection.This module is controlled by the master chip I / O port output level to control the fan switch purposes.Semiconductor temperature regulator moduleThe core of the temperature control system is semiconductor temperature regulator. The semiconductor temperature regulator reliability is relatively high, while the power supply terminal through the access of different polarity power supply, it can absorb heat and release heat so as to achieve the effect of refrigeration and heating. using this module is characterized by the use of a device can replace separate heating and cooling systems. precise temperature control thermostat semiconductor characteristics to facilitate the composition of automated control systems [1,2]. Figure 2 is a semiconductor temperature control circuit diagram of a switching regulator.Figure 2 Diagram of semiconductor thermostat switch control circuitSoftware system and algorithm designThe system software design process includes temperature digital signal acquisition, temperature display、PID algorithm temperature control 、temperature feedback components. The main part of the PID control algorithm is changing the value of the ambient temperature and after the feedback the temperature regulation value, it ultimately achieve the effect of Steady-State accuracy.PID algorithm designPID algorithm has a simple structure, the robust performance is good, high reliability, easy parameter setting features .P, I, D control law have their own separate areas, performing linear combination constitutes control amount, then the control amount will control objects [5,6].In the control system, a system based on real-time temperature and the set threshold value increment controls semiconductor temperature regulator operation. Therefore, the output portion of the controller is required to control the amount of incremental, in the design of the system is used incremental PID algorithm [7,8]. equation for the incremental PID algorithm is as follows.△u = A • e (k) + B •e (k-1) + C • e (k-2) (1) Where: △u increment control quantity; ratio of A, B, C as PID control, differentiation, integration coefficients; e (k), e (k-1), e (k-2) before and after the three measurements the temperature difference .Precision of the digital temperature sensor DS18B20 can reach ± 0.5 ℃, when setting the thermostat system temperature threshold, typically the change of temperature thermostat system is set within ± 0.5 ℃, partly because the system itself and the temperature sensor error performance limits; on the other hand with a time-varying temperature, constant temperature control need to constantly switch control semiconductor thermostat and fan control to a large extent, this will reduce the life of the instrument, and even burn the instrument.The main process of PID algorithm controller is parameter tuning, tuning in essence is through changing the regulator parameters to match the characteristics of properties and processes in order to improve the dynamic and static index system, so as to achieve the best control effect parameters. in tuning process, the first controller is as a pure proportional controller, form a closed loop, changing the coefficients, so that the coefficient corresponding to the input reaches a critical state (oscillation amplitude). Last in turn introduced differential and integral parameters according to attenuation 1 / 4 obtained, this attenuation can take into account the stability and rapidity.The result of the experiment and analysisReal entire test system shown in Figure 3, including the serial communication section, column oven, control panel and temperature control systems DS18B20, fans, and other semiconductor temperature regulator.Figure 3 System schematic diagramFirst obtaining room temperature, setting the thermostat system defined temperature less than room temperature, then connecting to the PC serial display interface, running the system, it will be observed that the fan is running, the positive power semiconductor thermostat is in cooling state, when the temperature is close to the serial display system the lower limit set temperature, the fan and the temperature of the semiconductor regulators are turned off, followed by heat exchange with the outside of the system will cause the temperature to rise, when the temperature rises to the set temperature limit, the fan is turning and positive power semiconductor in the temperature regulator cooling state, repeating the cooling state maintains the temperature at the set range. Column Compartment closed box is a small area, gathering room temperature is 25.4 ℃, the set temperature for the system is 20 ℃, when the permissible error set upper and lower threshold values were 20.5 ℃ and 19.5 ℃, the temperature control results shown in Figure 4Figure 4 Diagram of temperature controlling effectThe collected data of constant temperature system threshold below room temperature is as table 1. Table 1 Thermostatic system threshold below room temperature data collection formTime Left of box Middle of box Right of box0min 25.2℃ 25.4℃ 25.4℃5min 21.3℃ 20.6℃ 20.9℃10min 19.8℃ 20.1℃ 19.6℃ 20.3℃ 19.8℃ 20.1℃column oven PowersupplyDS18B20theoretical temperature, the blue curve represents the set temperature threshold. The data of Table 1 is collected at the different parts of the column oven temperature on a fixed time interval ,by this set of data can provide data support for the precise control of various parts of the column oven . variation tendency from the red curve show the actual temperature drop is divided into stages and temperature stabilization phase, after 225 seconds the system enter into the temperature stabilization phase. under the control of the incremental PID algorithm, the value of a small area of the temperature and the temperature of the theory has a good agreement, because of the exchange principle of the temperature of the nature result that the actual temperature are some errors in the data, but in the end the system could be stabilized, error is within a controllable range .by the ratio of the critical ratio method tuning PID proportion P, the integral I, differential D parameters, ideal set of data is debugged within surplus overshoot, it will be saw that the overshoot of the actual temperature curve is reduced to 17.5 % .this control process reduces the overshoot and maintain a constant temperature system efficiently and quickly.SummarySmall regional integrated climate control system is made up of a dual data collection, synchronous dual refrigeration heating control systems and incremental PID control algorithm. The algorithm combined with semiconductor temperature controller provides a set of high-precision temperature control system. solutions can effectively reduce outside interference, maintaining the temperature of the entire area of constant temperature changes in real-time monitoring system. this system temperature control effect is obvious, the structure has small size, and is suitable for most stringent temperature requirements systems, as well as the instrument cooling system, can effectively improve the instrument of practical life.AcknowledgmentsThanks to the teacher's guidance and let me join the related projects include science and technology plan projects in Zhejiang province (2015C33009), science and technology plan projects in Jiaxing (2015 AY11008)References[1] Wang Hongjie,Du Jialian,Chen Jincan,Optimization on the Performa-nce Characteristics of a Semiconductor Refrigeration System, J. 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基于单片机的pid温度控制系统设计
一、概述单片机PID温度控制系统是一种利用单片机对温度进行控制的智能系统。
在工业和日常生活中，温度控制是非常重要的，可以用来控制加热、冷却等过程。
PID控制器是一种利用比例、积分、微分三个调节参数来控制系统的控制器，它具有稳定性好、调节快等优点。
本文将介绍基于单片机的PID温度控制系统设计的相关原理、硬件设计、软件设计等内容。
二、基本原理1. PID控制器原理PID控制器是一种以比例、积分、微分三个控制参数为基础的控制系统。
比例项负责根据误差大小来控制输出；积分项用来修正系统长期稳态误差；微分项主要用来抑制系统的瞬时波动。
PID控制器将这三个项进行线性组合，通过调节比例、积分、微分这三个参数来实现对系统的控制。
2. 温度传感器原理温度传感器是将温度变化转化为电信号输出的器件。
常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻、半导体温度传感器等。
在温度控制系统中，温度传感器负责将环境温度转化为电信号，以便控制系统进行监测和调节。
三、硬件设计1. 单片机选择单片机是整个温度控制系统的核心部件。
在设计单片机PID温度控制系统时，需要选择合适的单片机。
常见的单片机有STC89C52、AT89S52等，选型时需要考虑单片机的性能、价格、外设接口等因素。
2. 温度传感器接口设计温度传感器与单片机之间需要进行接口设计。
常见的温度传感器接口有模拟接口和数字接口两种。
模拟接口需要通过模数转换器将模拟信号转化为数字信号，而数字接口则可以直接将数字信号输入到单片机中。
3. 输出控制接口设计温度控制系统通常需要通过继电器、半导体元件等控制输出。
在硬件设计中，需要考虑输出接口的类型、电流、电压等参数，以及单片机与输出接口的连接方式。
四、软件设计1. PID算法实现在单片机中，需要通过程序实现PID控制算法。
常见的PID算法包括位置式PID和增量式PID。
在设计时需要考虑控制周期、控制精度等因素。
2. 温度采集和显示单片机需要通过程序对温度传感器进行数据采集，然后进行数据处理和显示。
基于stm32的控温水壶的设计
基于stm32的控温水壶的设计摘要：本文设计了一款基于STM32单片机的控温水壶，该设计采用STM32单片机作为主控制器，用于获取温度信息进行处理，采用增量式PID控制水温，通过液晶屏显示预设温度和当前温度。
用户可以利用按键或者蓝牙来完成温度范围的设置。
当水已烧开或干烧时，蜂鸣器发出响声，提示用户。
经实验测试，温度的控制误差在0.4%左右，恒温效果可以长时间保持，满足用户多样的饮水需求。
关键词：STM32；控温水壶；增量式PIDDesign of a thermostat based on STM32WEI Chuan-ke(Wuzhou University Guangxi 543002,China )Abstract:This paper designs a temperature control kettle based on STM32 microcomputer, which uses STM32 microcomputer as the main controller to obtain temperature information for processing, adopts incremental PID to control water temperature, and displays the preset temperature and current temperature through the LCD screen. The user can set the temperature range using the button or Bluetooth. When the water has boiled or dried up, the buzzer sounds to alert the user. After experimental tests, the temperature control error is about 0.4%, and the constant temperature effect can be maintained for a long time to meet the perse drinking water needs of users.Keywords: STM32;temperature control kettle; incremental PID0引言近年来，随着生活水平的提高和科学技术的不断发展，电热水壶进入了每家每户，成为了我们生活中随处可见的家用电器。
水温控制系统stm32实验报告
水温控制系统stm32实验报告设计并制作一个水温自动控制系统，控制对象为1升水，容器为搪瓷器皿(其他容器也可)。
水温可以在一定范围内设定，并能实现在10℃-70℃量程范围内对每一点温度的自动控制，以保持设定的温度基本保持不变。
要求(1)可键盘设定控制温度值，并能用液晶显示，显示最小区分度为0.1℃；(2)可以测量并显示水的实际温度。
温度测量误差在+0.5℃内；(3)水温控制系统应具有全量程(10℃-70℃)内的升温、降温功能(降温可用半导体制冷片、升温用800W以内的电加热器)；(4)在全量程内任意设定一个温度值(例如起始温度+15℃内)，控制系统可以实现该给定温度的恒值自动控制。
控制的最大动态误差<+4℃，静态误差<+1℃，系统达到稳态的时间<15min(最少两个波动周期)。
人机交互模块的设计温度控制系统经常是用来保证温度的变化稳点或按照某种规律进行变化。
但是通常温度具有惯性大，滞后性严重的特点，所以很难建立很好的数学模型。
所以在本次实验中我们采用了性能高又经济的搭载ARM Cortex-M内核的STM32F429的单片机作为它的微控制处理器。
人机交互模块主要是有普通的按键和一块彩色液晶屏幕所组成。
该实验中采用的是模糊的PID 算法，完成对系统的设计。
温度检测模块的设计传统的测温元件有热电偶，热敏电阻还有一些输出模拟信号的温度传感器。
但这些元件都需要较多的外部元件的支持。
电路复杂，制作成本高。
因此在本次实验中我们采用了美国DALLAS半岛公司推出的一款改进型的智能温度传感器 DS18B20。
此温度传感器读数方便，测温范围广，测温准确，输出温度采用数字显示更加智能化。
温度检测模块是以DS18B20温度传感器作为核心，将测量的温度信号传递给STM32单片机芯片进行温度的实时检测，并通过数码管显示。
STM32实现电机的PID控制
PID控制应该算是非常古老而且应用非常广泛的控制算法了，小到热水壶温度控制，大到控制无人机的飞行姿态和飞行速度等等。
在电机控制中，PID算法用得尤为常见。
一、位置式PID1.计算公式在电机控制中，我们给电机输出的是一个PWM占空比的数值。
话不多说，直接上位置式PID基本公式：控制流程图如下：上图中的目标位置一般我们可以通过按键或者开关等方式编程实现改变目标值，测量位置就是通过stm32 去采集编码器的数据。
目标位置和测量位置之间作差就是目前系统的偏差。
送入PID 控制器进行计算输出，然后再经过电机驱动的功率放大控制电机的转动去减小偏差，最终达到目标位置的过程。
2.C语言实现如何把我们以上的理论分析和控制原理图使用C 语言写出来呢，这是一个有趣且实用的过程。
位置式PID 具体通过C 语言实现的代码如下：int Position_PID (int Encoder,int Target){static float Bias,Pwm,Integral_bias,Last_Bias;Bias=Target- Encoder; //计算偏差Integral_bias+=Bias; //求出偏差的积分//PID基本公式Pwm=Position_KP*Bias+Position_KI*Integral_bias+Position_KD*(Bias-Last_Bias);Last_Bias=Bias; //保存上一次偏差return Pwm; //输出}入口参数为编码器的位置测量值和位置控制的目标值，返回值为电机控制PWM(现在再看一下上面的控制框图是不是更加容易明白了)。
第一行是相关内部变量的定义。
第二行是求出位置偏差，由测量值减去目标值。
第三行通过累加求出偏差的积分。
第四行使用位置式PID 控制器求出电机PWM。
第五行保存上一次偏差，便于下次调用。
最后一行是返回。
二、增量式PID1.计算公式速度闭环控制就是根据单位时间获取的脉冲数（这里使用了M 法测速）测量电机的速度信息，并与目标值进行比较，得到控制偏差，然后通过对偏差的比例、积分、微分进行控制，使偏差趋向于零的过程。
基于STM32单片机的恒温箱系统设计
１ 系统 设 计 方 案
本 系统包 括 Ｓ Ｔ Ｍ３ ２ Ｆ １ ０ ３核 心板 、 Ｐ Ｔ １ ０ ０ ０温 度传 感 器 、 放 大 电路 、 ４ ｘ ４矩 阵键 盘 、 声 光 报 警 电路 、 液 晶 显 示屏 、 驱 动 电路 、 继 电器 控制 电路 、 半导 体 制冷 片及 Ｐ Ｔ Ｃ加 热片 ， 如图 １ 所示 。
行 温 度控 制 ， 当 箱体 内气 温低 于设 定值 时 ， 加 热 片开 始 加 热 ， 当 箱 内温度 高 于 设 定 值 时 制 冷 片 开 始 工 作 。 关键 词 ： Ｓ Ｔ Ｍ３ ２ Ｆ １ ０ ３ Ｖ Ｅ Ｔ ； Ｐ Ｔ Ｉ Ｏ ０ ０ ； 半导体制冷 片； 温 度 控 制
中图分类号 ： Ｔ Ｐ ３ ６ ８ ． １
Ｐ Ｔ １ ０ ０ ０温 度传 感器 输 出电压 经放 大 电路 放 大后 送 到 Ｓ Ｔ Ｍ３ ２ Ｆ １ ０ ３核 心 板 的模 数转 换 接 Ｖ Ｉ ， 转 化 成 数 字
量后 经 Ｓ Ｔ Ｍ３ ２ Ｆ １ ０ ３单 片机 处理 得到 相应 的温度 信 息 。在 某 一 时刻 箱 内如 果低 于 设 置 温度 则 通 过继 电器 控 制 电路使 Ｐ Ｔ Ｃ加 热 片开始 加热 ， 经 Ｈ桥 驱 动 电路 正 向驱动 制冷 片使 半导 体制 冷 片开始 加热 箱体 。 当箱 内温
度 高于设 置温 度 时 ， Ｓ Ｔ Ｍ３ ２ Ｆ １ ０ ３ 单 片机 发 出控 制 指令 ， 经驱 动 电路 反 向驱 动制 冷 片 使 半 导体 制 冷 片 开 始 制
冷 。在液 晶显 示屏 上显 示箱 内实 际温度 和设 置 温度 。通过 ４ ｘ ４矩 阵键 盘 输入 设 置温 度 ， 也 可 以在 触摸 屏 上
基于STM32智能温控箱控制系统的设计
基于STM32智能温控箱控制系统的设计智能温控箱控制系统是一种常见的应用于工业控制领域的智能化控制系统。
本文基于STM32单片机，对智能温控箱控制系统进行设计和实现。
一、系统需求分析智能温控箱控制系统需要实现以下功能：1.对温度进行精确测量和控制；2.实时监测温度，并显示在控制面板上；3.能够根据设定的温度进行自动控制，实现温度稳定在设定值附近；4.通过人机界面（HMI）使用者可以对温度设定值、报警温度等进行设置和调整；5.当温度超过设定的报警温度时，能够及时报警；6.提供通讯接口，与上位机或其他设备进行通信，实现远程监控和控制。
二、系统硬件设计1.采用STM32单片机作为主控芯片，具有强大的计算和处理能力；2.温度传感器使用DS18B20数字温度传感器，可以实现对温度的高精度测量；3.控制面板采用LCD显示屏，用于显示温度和参数设置，并提供操作按键；4.报警部分使用蜂鸣器进行报警，并可以通过控制面板上的开关进行开启或关闭。
三、系统软件设计1.硬件初始化：初始化STM32芯片、温度传感器和控制面板；2.温度测量：通过DS18B20传感器读取温度值，并进行数字转换，得到实际温度值；3.温度控制：根据设定的温度值进行控制，通过PID算法控制温度稳定在设定范围内；4.参数设置：通过控制面板上的键盘输入，可以设置温度设定值、报警温度等参数；5.报警检测：检测当前温度是否超过设定的报警温度，若超过则触发报警；6.通讯接口：通过串口或其他通讯方式，实现与上位机或其他设备的数据传输和控制。
四、系统测试和验证搭建好硬件系统后，使用示波器等设备对系统进行测试和验证。
首先测试温度测量功能，将温度传感器放置在不同温度环境下，通过控制面板上的显示屏观察温度值是否准确。
然后测试温度控制功能，设定不同的温度值，观察系统是否能够控制温度稳定在设定范围内。
接着测试参数设置功能，通过控制面板上的键盘输入不同的参数值，并观察系统是否能够正确设置参数。
基于stm32的智能温湿度控制系统的设计与实现主要内容
基于stm32的智能温湿度控制系统的设计与实现主要内容基于STM32的智能温湿度控制系统的设计与实现主要涉及以下几个关键部分：1. 硬件设计：选择STM32作为主控制器，因为它具有强大的处理能力和丰富的外设接口。
温度传感器：例如DS18B20或LM35，用于测量环境温度。
湿度传感器：例如DHT11或SHT20，用于测量环境湿度。
微控制器与传感器的接口设计。
可能的输出设备：如LED、LCD或蜂鸣器。
电源管理：为系统提供稳定的电源。
2. 软件设计：使用C语言为STM32编写代码。
驱动程序：为传感器和输出设备编写驱动程序。
主程序：管理系统的整体运行，包括数据采集、处理和输出控制。
通信协议：如果系统需要与其他设备或网络通信，应实现相应的通信协议。
3. 数据处理：读取传感器数据并进行必要的处理。
根据温度和湿度设定值，决定是否进行控制动作。
4. 控制策略：根据采集的温度和湿度值，决定如何调整环境（例如，通过加热器、风扇或湿度发生器）。
控制策略可以根据应用的需要进行调整。
5. 系统测试与优化：在实际环境中测试系统的性能。
根据测试结果进行必要的优化和调整。
6. 安全与稳定性考虑：考虑系统的安全性，防止过热、过湿或其他可能的故障情况。
实现故障检测和安全关闭机制。
7. 用户界面与交互：如果需要，设计用户界面（如LCD显示、图形用户界面或手机APP）。
允许用户设置温度和湿度的阈值。
8. 系统集成与调试：将所有硬件和软件组件集成到一起。
进行系统调试，确保所有功能正常运行。
9. 文档与项目报告：编写详细的项目文档，包括设计说明、电路图、软件代码注释等。
编写项目报告，总结实现过程和结果。
10. 可能的扩展与改进：根据应用需求，添加更多的传感器或执行器。
使用WiFi或蓝牙技术实现远程控制。
集成AI或机器学习算法以优化控制策略。
基于STM32的智能温湿度控制系统是一个综合性的项目，涉及多个领域的知识和技术。
在设计过程中，需要综合考虑硬件、软件、传感器选择和控制策略等多个方面，以确保系统的稳定性和性能。
stm32f103的恒温室控制系统设计
stm32f103的恒温室控制系统设计
STM32F103恒温室控制系统的设计是基于STM32F103的ARM处理器，旨在实现对环境温度的恒温控制。
整个控制系
统包括软件程序、硬件电路及相关传感器。
由于STM32F103是一种性能优异的微控制器，因此具有良好
的外部性能，主要应用于电子产品的恒温控制。
首先，要设计出用于恒温控制的电路。
在这里，我们使用了PID控制电路，其中包括温度传感器、I/O接口和电源电路等，确保系统的稳
定性。
接着，我们编写了围绕STM32F103的控制程序，该程
序实现了通过温度传感器读取当前温度，并根据温度差调整加热装置，以保证恒温室内部温度恒定不变。
此外，我们还编写了围绕STM32F103的用户界面，用于方便
用户查看当前温度，设置所需的温度值并监控温度的变化。
同时，系统也支持将数据存储在SD卡上，以便可以随时查看和
分析温度变化的历史记录。
总而言之，我们设计的STM32F103恒温室控制系统具有以下
特点：1）恒温控制精度高；2）低功耗，提高系统的可靠性；3）数据存储，方便查看和分析数据；4）人性化的用户界面，方便用户操作。
同时，这一控制系统还可以用于其他用途，如净化室，仪器仪表等温度控制领域。
基于STM32单片机PID温控学习系统设计
• 155•本设计采用STM32F103单片机为主控芯片，采用数字型温度传感器DS18B20为温度检测器，采用3.5寸触摸液晶屏显示温度变化曲线以及PID相关参数设置，采用半导体制冷片对散热片加热，散热风扇对散热片散热，系统会根据所设参数控制半导体制冷片和散热风扇的运作。
前言：在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID 控制，又称PID 调节。
它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。
温度控制在生活以及工业制造中都发挥着必不可少的作用，工业需要温度测控系统来监控温度，生活中也离不开温度测控系统为我们及时提供温度信息。
虽然只是一个简单的温度控制，却包含了许多知识的运用。
PID 实指“比例proportional ”、“积分integral ”、“微分derivative ”，这三项构成PID 基本要素。
P 代表控制系统的响应速度，越大，响应越快；I 用来积累过去时间内的误差，修正P 无法达到的期望姿态值（静差）；D 加强对机体变化的快速响应。
对P 有抑制作用。
PID 各参数的整定需要综合考虑控制系统的各个方面，才能达到最佳效果。
1.总体方案设计图1 系统总体功能框图系统主要功能：（1）触摸液晶屏一方面用于温度恒定值、散热系数、PID 相关参数、温度曲线显示精度的输入；另一方面用于显示所设置的参数、被加热元件散热片的温度随时间变化曲线、当前时间等。
（2）单片机根据设置的参数通过12V 驱动模块控制半导体制冷片实际功率，达到控制半导体制冷片散热片的加热快慢。
（3）单片机根据设置的散热系数通过12V 驱动模块控制散热风扇转速，从而模拟不同情形的降温速度。
（4）单片机通过串口实时发送温度、半导体制冷片加热系数、散热风扇转速。
便于上位机对数据保存和处理。
2.硬件部分2.1 主控芯片单片机作为整个系统的核心部件，决定整个系统的性能。
单片机需要完成的主要功能有：（1）读取温度传感器所采集的温度值。
基于STM32单片机的智能温度控制系统的设计
01 引言
03 系统设计
目录
02 研究现状 04 （请在此处插入系统
整体架构设计图）
目录
05 实验结果
07 结论与展望
06
（请在此处插入实验 数据记录表）
基于STM32单片机的智能温度控 制系统设计
引言
随着科技的不断发展，智能化和精准化成为现代控制系统的两大发展趋势。其 中，智能温度控制系统在工业、农业、医疗等领域具有广泛的应用前景。 STM32单片机作为一种先进的微控制器，具有处理能力强、功耗低、集成度高 等特点，适用于各种控制系统的开发。因此，本次演示旨在基于STM32单片机 设计一种智能温度控制系统，以提高温度控制的精度和稳定性。
实验结果
为验证本系统的性能，我们进行了以下实验：
1、实验设计
选用一款典型的目标物体，设定不同期望温度值，通过本系统对其进行智能温 度控制，记录实验数据。
2、实验结果及分析
下表为实验数据记录表，展示了不同期望温度值下系统的实际控制精度和稳定 性：
（请在此处插入实验数据记录表）
通过分析实验数据，我们发现本系统在智能温度控制方面具有较高的精度和稳 定性，能够满足大多数应用场景的需求。
结论与展望
本次演示成功设计了一种基于STM32单片机的智能温度控制系统，实现了对环 境温度的实时监测与精确控制。通过实验验证，本系统在智能温度控制方面具 有一定的优势和创新点，如高精度、低功耗、良好的稳定性等。然而，系统仍 存在一些不足之处，需在后续研究中继续优化和改进。
展望未来，我们将深入研究先进的控制算法和其他传感技术，以提高系统的性 能和适应各种复杂环境的能力。我们将拓展系统的应用领域，如医疗、农业等， 为推动智能温度控制技术的发展贡献力量。
基于STM32的直流电机PID调速系统设计概要
基于STM32的直流电机PID调速系统设计概要概述：直流电机PID调速系统是一种常见的电机调速方法，它通过对电机的测量信号和设定信号进行比较，并生成控制信号来调节电机的运行速度，以实现精确的速度控制。
本文将以STM32为基础，概括地介绍基于STM32的直流电机PID调速系统的设计概要。
系统框架：基于STM32的直流电机PID调速系统主要由电机驱动模块、传感器模块、PID控制算法模块和用户界面模块组成。
其中，电机驱动模块负责对电机进行驱动控制，传感器模块用于获取电机的实际运行速度，PID控制算法模块用于计算电机的控制信号，用户界面模块用于显示和设置电机的运行参数。
电机驱动模块：电机驱动模块是直流电机PID调速系统的核心部分，它负责将控制信号转换为电机运行所需的电压和电流。
在STM32中，可以使用PWM输出来控制电机的驱动电压，通过调节PWM的占空比来改变电机的运行速度。
同时，还可以使用IO端口控制电机的正反转和停止等动作。
通过STM32的GPIO和PWM模块，可以很方便地实现对直流电机的驱动控制。
传感器模块：传感器模块用于获取电机的实际运行速度，常见的传感器包括编码器和霍尔传感器。
编码器可以通过测量电机轴上的旋转角度来获取电机的实际速度，而霍尔传感器可以通过检测电机磁极的变化来获取电机的转速。
在STM32中，可以通过外部中断或定时器模块来获取传感器的信号，并进行相应的计算。
PID控制算法模块：PID控制算法模块是直流电机PID调速系统的关键部分，它根据电机的实际运行速度和设定速度之间的误差，计算出相应的控制信号，以驱动电机的运行速度逐渐逼近设定速度。
PID控制算法一般包括比例控制、积分控制和微分控制三个部分，可以通过调节PID参数来提高系统的调速性能。
在STM32中，可以使用定时器和中断来实现PID控制算法的运行。
用户界面模块：用户界面模块用于显示和设置电机的运行参数，通过外部触摸屏或按钮等设备，用户可以方便地设置电机的设定速度、PID参数等参数，并实时显示电机的实际速度、PID输出等调试信息。
基于PID算法的恒温控制系统设计
基于PID算法的恒温控制系统设计一、引言恒温控制系统是指通过对温度进行实时监测和反馈调节，使得系统内的温度能够稳定在设定的目标温度上。
PID控制是一种常用的控制策略，它将比例控制、积分控制和微分控制三种控制方式相结合，能够快速、精确地调节系统的动态响应和稳定性。
本文将介绍基于PID算法的恒温控制系统的设计流程和关键技术。
二、系统设计1.系统结构PID控制系统由传感器、控制器和执行器三部分组成。
传感器负责实时监测系统内的温度值，并将监测结果反馈给控制器。
控制器根据温度的反馈值与设定的目标温度之间的差异，通过比例、积分和微分三个环节，计算出控制信号，并将控制信号发送给执行器。
执行器根据控制信号的大小，调节加热或制冷设备的功率，以使系统的温度稳定在设定的目标温度上。
2.PID算法PID控制算法使用控制器计算出的控制信号uc，其计算公式如下所示：uc = Kp * e + Ki * ∫e + Kd * △e/dt其中，uc为控制信号，Kp、Ki和Kd分别为比例、积分和微分环节的增益系数，e为设定目标温度与反馈温度的差值，∫e为差值的积分值，△e/dt为差值的微分值。
通过调节这三个环节的增益系数，可以实现对温度控制系统的动态响应和稳定性的调节。
3.系统实现系统实现的关键技术包括传感器的选择与接口设计、控制器的算法实现、执行器的选择和驱动电路设计等。
传感器应具有高精度、快速响应和稳定性好的特性，能够实时监测温度值并将监测结果传递给控制器。
控制器应具有高计算性能和稳定性，能够准确计算出控制信号。
执行器应根据控制信号的大小调节加热或制冷设备的功率，以使系统温度稳定在目标温度上。
三、系统优化为进一步提高恒温控制系统的性能，可以通过以下几个方面进行优化。
1.增益系数的选择根据实际系统的特性，通过试验和调整，优化比例、积分和微分环节的增益系数。
比例增益系数的增加可以提高系统的响应速度，但也容易引起系统的振荡；积分增益系数的增加可以减小系统的稳态误差，但也会增加系统的超调量和调节时间；微分增益系数的增加可以改善系统的过渡过程，但也容易引起系统的噪声干扰。
基于STM32的积分分离PID调节
基于STM32的PID控制本文设计是基于长春艾克思科技有限公司（XTECH）设计的TEC-10A温控模块，成功的解决了PID调试中遇到的一些问题。
现在就让我分享一下我调试该产品的经验。
在以往很多的工程师在设计PID温控项目得时候，都会直接的引入PID的三个参量，也有很多的工程师是采用PI，也有很多的工程师是采用PD。
如果只是引入PI的时候，那么对于温度偏差的变化趋势提前调节就没有了；如果我们只是引入PD调节，温度趋向平衡的时候，那么用来消除静态误差的积分项的作用就没有，仅仅依靠PD不容易消除静态误差。
然而我们再设计产品的时候采用的是积分分离，积分分离就是在设定值与当前值的差值比较大的时候，我们人为的将PID中的积分项认为的将它清零，当设定值和当前值的误差较小的时候，我们再引入积分项的作用。
下面我们来讨论一下PID的控制原理。
1.说明一下反馈控制的原理，PID控制其实是对偏差的控制过程;2.如果偏差为0,则比例环节不起作用，只有存在偏差时，比例环节才起作用。
3.积分环节主要是用来消除静差，所谓静差，就是系统稳定后输出值和设定值之间的差值，积分环节实际上就是偏差累计的过程，把累计的误差加到原有系统上以抵消系统造成的静差。
4.而微分信号则反应了偏差信号的变化规律，或者说是变化趋势，根据偏差信号的变化趋势来进行超前调节，从而增加了系统的快速性。
以下是我们设计的实验参数图：图（一）上图是我们没有引入积分分离的PID曲线，我们设定的温度是35度，很明显过冲的温度大约有2.6625度，并且它的温度趋向稳定的时间大约需要300多秒，耗时长，过冲温度比较大。
图（二）图二是我们引入了积分分离的PID曲线，我们设定温度是35度，很明显是没有过冲温度，并且它的温度趋向稳定的时间大约只是需要90秒，相比较没有引入积分分离的温控模块，本次设计是非常完美的。
以上就是项目得总结，希望大家可以一块讨论一下关于温控模块的设计，或者是对我们公司做的TEC-10A温控模块的提出宝贵的意见。
一种基于STM32和ADS1248的数字PID温度控制系统
传感 器与微系统 （ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｄ ｕ ｃ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ）
１ ０ ３
ＤＯＩ ： １ ０ ． １ ３ ８ ７ ３ ／ Ｊ ． １ ０ ０ ０ － － ９ ７ ８ ７ （ ２ ０ １ ５） ｌ ｌ － － ０ １ ０ ３ － ０ ３
Ａｂｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ： Ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄｕ ｃ ｅ ａ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙｓ ｔ ｅ ｍ ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＳＴＭ３ ２ ａ ｎ ｄ ＡＤＳ １ ２ ４８． Ｔｈｅ ｓ ｙｓ ｔ ｅ ｍ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｓ ｔ ｓ ｏ ｆ Ｐ ｔ ｌ Ｏ ０
感元件 ， 以热 电制冷器作为 温度 控制元件 ， 采用 数字 Ｐ Ｉ Ｄ算法对温度进行控制 。该系统 电路设计简单易 于 实现 ， 控 制灵活性大 。实验结果 表明 ： 该 系统可 以有 效实现温度的控制 ， 其控温精度可达 ± Ｏ ． １ ℃。 关键词 ：Ｓ Ｔ Ｍ３ ２； Ａ Ｄ Ｓ １ ２ ４ ８ ；温度 控制 ； 数字 Ｐ Ｉ Ｄ； 热 电制冷器
位 机 显示 。
Ｐ Ｃ Ｉ 探 测 器
温度是表征物体冷 热程度 的一个 常用物 理量 ， 也 是诸
多 工 业 控 制 过 程 中一 个 极 为 重 要 的 状 态 参 数 ， 特 别 是 在 一
些精 密测量领域 内， 其 使用 的核心 传感 器 的温度稳定 性有 可 能直 接影响测量结 果准确 性 。例 如 ： 中航工业 沈 阳发 动 机设计研究 所研制 的发射率测量设备 中所使用 的光 电传感 器会产 生温漂而影响测 量效 果 ， 需 要对 此进行 复杂 的温度
【强烈推荐】基于stm32的温度控制毕业论文设计
摘要当前快速成形（RP）技术领域，基于喷射技术的“新一代RP技术”已经取代基于激光技术的“传统的RP技术”成为了主流；快速制造的概念已经提出并得到了广泛地使用。
熔融沉积成型（FDM）就是当前使用最广泛的一种基于喷射技术的RP技术。
本文主要对FDM温度控制系统进行了深入的分析和研究。
温度测控在食品卫生、医疗化工等工业领域具有广泛的应用。
随着传感器技术、微电子技术、单片机技术的不断发展，为智能温度测控系统测控功能的完善、测控精度的提高和抗干扰能力的增强等提供了条件。
本系统采用的STM32F103C8T6单片机是一高性能的32位机，具有丰富的硬件资源和非常强的抗干扰能力，特别适合构成智能测控仪表和工业测控系统。
本系统对STM32F103C8T6单片机硬件资源进行了开发，采用K型热敏电阻实现对温度信号的检测，充分利用单片机的硬件资源，以非常小的硬件投入，实现了对温度信号的精确检测与控制。
文中首先阐述了温度控制的必要性，温度是工业对象中的主要被控参数之一，在冶金、化工、机械、食品等各类工业中，广泛使用各种加热炉、烘箱、恒温箱等，它们均需对温度进行控制，成型室及喷头温度对成型件精度都有很大影响。
然后详细讲解了所设计的可控硅调功温度控制系统，系统采用STM32F103C8T6单片机作微控制器构建数字温度控制器，调节双向可控硅的导通角，控制电压波形，实现负载两端有效电压可变，以控制加热棒的加热功率，使温度保持在设定值。
系统主要包括：数据的采集，处理，输出，系统和上位机的通讯，人机交互部分。
该系统成本低，精度高，实现方便。
1该系统加热器温度控制采用模糊PID控制。
模糊PID控制的采用能够在控制过程中根据预先设定好的控制规律不停地自动调整控制量以使被控系统朝着设定的平衡状态过渡。
关键词：熔融沉积成型（FDM）；STM32；温度控制；TCA785AbstractIn the present field of Rapid Prototyping,the "New RP Technology" based on jetting technology is replacing the "Conventional RP Technology" based on laser technology as the mainstream of the Rapid Prototyping Technology.Fused Deposition Modeling(FDM) is the most popular Rapid Prototyping technology based on jetting technology.This paper mainly does research deeply on the temperature control system of FDM system.Temperature controlling is widely to food,sanitation,medical treatment,chemistry and industry.Along with the development of sensor technology,micro-electronicstechnology and singlechip technolog,brainpower temperature controlling system is perfected,precision of measurement and controlling is enhanced and the ability of anti-jamming is swelled.Singlechip STM32F103C8T6 in this paper is a this paper.The tool of temperature test is thermocouple of K style.This system realizes precise measurement and controlling of temperature signal with a little controlparameter in industrial object.Various calefaction stoves,ovens and constant temperature boxes which all need control temperature are widely used in many industry such as metallurgy,chemistry,mechanism and foodstuff.Moulding room and spout temperatureawfully affect the precision of moulding pieces.Then the temperature control systemusing controllable silicon is explain in detail.This system adopts singlechip STM32F103C8T6 which acts as microcontroller.It can regulate the angle of double-direction controllable silicon and control voltage wave shape.So the virtual voltage of load can be changed and the calefaction power of calefaction stick can be controlled.Therefore the temperature canretain the enactment value.This system mainly consists of collection of data,disposal,output,communication of system and computer and communication of and machine.This system andconvenience realization.This system adopts blury PID control.The adoption of blury PID control canceaselessly autoregulates basing initialized controlrule,thus the controlled system willmove to the initialized balance state.Key words:Fused Deposition Modeling, STM32, temperature control, TCA785毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
基于STM32的PID和PWM温度控制系统研究
精度电压稳压芯片 Ｒ Ｆ和电路调整 ， Ｅ 使测温分辨率
能 够提 高到 ０ １ ０ ０ Ｃ。 ．０— ．１ｏ
集选用温度传感器 Ｐ １０ ， Ｔ ００ 好处为可做到高精度 ，
图 ２ 温度 采集 电路
２ １ 年 ３月 １ ０１ １日收 到
３０ ８６
科
学
技
术
与
工
程
１ 卷 １
１ ２ 升 温控 制 电路 ．
＠
２ １ ＳｉＴ ｃ． ｎｎ． ０ ｃ． ｅｈＥ ｇ ｇ １
动 力 技 术
基 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
和Ｐ ＷＭ 温度控制系统研究
郭智源 韩 建 张 西鹏 张彦龙
（ 东北石 油大学 电子科学学 院 ， 大庆 １３ １ ） ６ ３ ８
摘
要
研究基于 Ｓ Ｍ ２单片机控制的水温高精度智能控制系统。采用分段 ＰＤ控制和 ＰＤ参数整定相结合算法及控制可控硅导 Ｔ３ Ｉ Ｉ Ｓ Ｍ３ Ｔ ２ 智能控制 ＰＤ算法 Ｉ Ｐ ＷＭ
采 用 ＭＯ ３ ２ Ｃ ０ １和可控 硅 的功率 控制 电路 ， 中 图 ＭＯ ３２ Ｃ ０ １是 可控硅 输 出 的光 电耦 合 器 ，Ｔ ４ ６０ Ｂ Ａ １０ Ｂ 是 双 向 可控 硅 ， 热 设 备采 用 ２ ０Ｖ交 流供 电。在 加 ２ ＭＯ ３２ Ｃ ０ １内部 不 仅有 发光 二 极管 ， 且 还 有 一个 小 而 功 率 双 向可控 硅 。控制 驱动 电路 如 图 ３所 示 。
第 １卷 １
第 １ ６期
２ １ 年 ６月 ０１
科
学
技
术
与
工
程
Ｖｏ． １ Ｎ ． ６ Ｊ ｎ ０ １ １ １ ｏ １ ｕ ｅ２ １
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成绩评定基于PID的STM32恒温控制系统设计摘要研究基于STM32单片机和温湿度传感器的恒温智能控制系统。
温度具有时变性、非线性和多变量耦合的特点。
在温度控制过程中，温度的检测往往滞后于温度的调控，从而会引起温度控制系统的温度出现超调、温度振荡的现象。
在设计中提出了基于增量式PID算法控制温度的模型，系统采用低功耗的STM32作为主控芯片、DHT11数字式温度传感器和半导体温度调节器。
实验结果表明，该系统能够有效地维持系统地恒温状态。
通过将数字PID算法和STM32单片机结合使用，整个控制系统的溫度控制精度也提高了，不仅仅满足了对温度控制的要求，而且还可以应用到对其他变量的控制过程中。
所以，在该温度控制系统的设计中，运用单片机STM32进行数字PID运算能充分发挥软件系统的灵活性，具有控制方便、简单和灵活性大等优点。
关键词：STM32，PID算法，恒温控制，DHT111绪论温度控制系统具有滞后性，时变性和非线性的特点。
无法建立精准的数学模型，因此使用常规的线性控制理论无法达到满意的控制效果。
在嵌入式温度控制系统中的关键是温度的测量、温度的控制和温度的保持，温度是工业控制对象中主要的被控参数之一。
因此，嵌入式要对温度的测量则是对温度进行有效及准确的测量，并且能够在工业生产中得广泛的应用，尤其在机械制造、电力工程化工生产、冶金工业等重要工业领域中，担负着重要的测量任务。
在日常工作和生活中，也被广泛应用于空调器、电加热器等各种室温测量及工业设备的温度测量。
但温度是一个模拟量，需要采用适当的技术和元件，将模拟的温度量转化为数字量，才生使用计算机进行相应的处理。
2 设计方案为了对于交流负载做到温度精确,升温采用控制双向可控硅导通角度进行升温控制。
降温采用PWM电压控制，因为当前降温采用制冷片，风扇等降温手段，采用直流电压供电方式，选用PWM控制使降温更加精确。
温度采集选用温度传感器DHT11，好处为可做到高精度，整体框图如图1所示。
图1 系统框图3硬件设计3.1 DHT11温度传感器DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。
它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有枀高的可靠性与卓越的长期稳定性。
传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。
DHT11电路图如图2所示。
图2 HT11电路图DHT11是通过单总线与微处理器通讯，只需要一根线，一次传送40位数据，高位先出。
数据格式：8bit湿度整数数据 + 8bit湿度小数数据 + 8bint温度整数数据 + 8bit温度小数数据 + 8bit校验位校验算法：将湿度、温度的整数小数累加，只保留低8位。
微处理器(M0)与DHT11通信约定：主从结构，DHT11为从机，M0作为主机，只有主机呼叫从机，从机才能应答。
详细流程：M0发送起始信号 -> DHT响应信号 -> DHT通知M0准备接受信号 -> DHT发送准备好的数据 -> DHT结束信号-> DHT内部重测环境温湿度数据并记录数据等待下一次M0的起始信号。
由流程可知，每一次M0获取的数据总是DHT上一次采集的数据，要想得到实时的数据，连续两次获取即可，官方不建议连续多次读取DHT，每次读取的间隔时间大于5秒就足够获取到准确的数据，上电时DHT需要1S的时间稳定。
3.2LCD屏幕显示TFT-LCD 又叫做薄膜晶体管液晶显示器，其管脚图如图3所示，其管脚在STM32F103中有相应的管脚对应。
常用的液晶屏接口很多种，8 位、 9 位、16位、18 位都有。
而常用的通信模式呢，主要有 6800 模式和 8080 模式两种，今天呢，我们来讲的是 8080 模式。
如果大家接触过 LCD1602 或者 LCD12864 等，那么就会发现 8080 模式的时序呢，其实跟 LCD1602 或者 LCD12864 的读写时序是差不多的。
8080 接口有 5 条基本的控制线和多条数据线，数据线的数量主要看液晶屏使用的是几位模式，有 8 根、9 根、16 根、18 根四种类型。
图3 LCD引脚图3.3 STM32单片机在STM32F105和STM32F107互连型系列微控制器之前，意法半导体已经推出STM32基本型系列、增强型系列、USB基本型系列、互补型系列;新系列产品沿用增强型系列的72MHz处理频率。
内存包括64KB到256KB闪存和 20KB到64KB嵌入式SRAM。
新系列采用LQFP64、LQFP100和LFBGA100三种封装，不同的封装保持引脚排列一致性，结合STM32平台的设计理念，开发人员通过选择产品可重新优化功能、存储器、性能和引脚数量，以最小的硬件变化来满足个性化的应用需求。
内核:ARM32位Cortex-M3 CPU，最高工作频率72MHz，1.25DMIPS/MHz。
单周期乘法和硬件除法。
存储器:片上集成32-512KB的Flash存储器。
6-64KB的SRAM存储器。
时钟、复位和电源管理:2.0-3.6V的电源供电和I/O接口的驱动电压。
上电复位(POR)、掉电复位(PDR)和可编程的电压探测器(PVD)。
4-16MHz的晶振。
内嵌出厂前调校的8MHz RC振荡电路。
内部40 kHz的RC振荡电路。
用于CPU时钟的PLL。
带校准用于RTC的32kHz的晶振。
低功耗:3种低功耗模式:休眠，停止，待机模式。
为RTC和备份寄存器供电的VBAT。
调试模式:串行调试(SWD)和JTAG接口。
DMA:12通道DMA控制器。
支持的外设:定时器，ADC，DAC，SPI，IIC和UART。
3个12位的us级的A/D转换器(16通道):A/D测量范围:0-3.6V。
双采样和保持能力。
片上集成一个温度传感器。
2通道12位D/A转换器:STM32F103xC,STM32F103xD,STM32F103xE独有。
最多高达112个的快速I/O端口:根据型号的不同，有26，37，51，80，和112的I/O端口，所有的端口都可以映射到16个外部中断向量。
除了模拟输入，所有的都可以接受5V以内的输入。
最多多达11个定时器:4个16位定时器，每个定时器有4个IC/OC/PWM或者脉冲计数器。
2个16位的6通道高级控制定时器:最多6个通道可用于PWM输出。
2个看门狗定时器(独立看门狗和窗口看门狗)。
Systick定时器:24位倒计数器。
2个16位基本定时器用于驱动DAC。
最多多达13个通信接口:2个IIC接口(SMBus/PMBus)。
5个USART接口(ISO7816接口，LIN，IrDA兼容，调试控制)。
3个SPI接口(18 Mbit/s)，两个和IIS复用。
CAN 接口(2.0B)。
USB 2.0全速接口。
SDIO接口。
ECOPACK封装:STM32F103xx系列微控制器采用ECOPACK封装形式。
4 软件设计4.1 软件流程图写出软件流程图，并附加文字说明。
本次软件的编写是在keil5上进行，界面如图X，并在编写后生成.Hex文件，然后用烧写软件FlyMcu（界面如图X）将.Hex文件烧写在开发版上，流程如图X。
图X keil5软件界面keil5编写程序生成.Hex文件FlyMcu烧写软件STM32F103开发版图X 烧写流程图图X 烧写软件本程序软件功能是使用DHT11温湿度检测模块检测温湿度，将检测到的温湿度送到STM32单片机，和单片机的摄入设定值进行比较，当检测温度高于设定值时，风扇开启，同时可以用按键去查看LCD屏幕上的温湿度值及风扇转速，程序结构如图X。
图X 程序功能框架图4.2 软件程序主程序如下：#include "main.h"#include "lcd.h"#include "key.h"#include "delay.h"#include "zi.h"extern const unsigned char gImage_111[153600];int main(void){static u8 key;u8 yd;Delay_Init();//嘀嗒时钟延时初始化Led_Init(); //LED灯初始化Beep_Init();//蜂鸣器初始化Key_Init(); //按键初始化Uart_Init(115200);//串口初始化//定时器3 PWM模式1初始化--周期1ms，占空比50%TIM3_PWMConfig(1000,72,500);LCD_Init();//LCD初始化//定时器4初始化--定时时间为1秒TIM4_Config(10000,72);//LCD显示Draw_Text_8_16_Str(50,50,WHITE,BLACK,"姓名学号");Draw_Text_8_16_Str(50,70,WHITE,BLACK,"李燕辉 1501190009");Draw_Text_8_16_Str(50,90,WHITE,BLACK,"孟舒展 1501190047");Draw_Text_8_16_Str(50,110,WHITE,BLACK,"王义涛 1501190046");while(1){key = Get_Key_Val();if(key){yd = key;}switch (yd){case 1 : Paint_Bmp(0,0,240,320,gImage_111); break;case 2 : PID_Ctrl(DHT11_ShowTAndH());break;case 3 : drawpidline(0x1111);Draw_Text_8_16_Str(50,50,RED,BLACK,"温湿度机转速"); break; // drawpidline(0x1111);case 4 : LCD_Clear(WHITE); break;default : ;}}}5 实物调试与结果在调试时我们也是遇到了很多问题，在刚开始没有缓存按键导致数据无法传递，在显示温度时发现温度稳定在某一数值保持不变，经程序检查发现将按键的值缓存到寄存器中进行连续发送，此问题解决。
在显示图片和文字时发现显示效果不理想，图片模糊、字体乱码，排除问题时发现是字体取模方式以及图片格式不对，将文字横向取模调整成纵向取模和图片格式改成.jpg后再次显示，效果良好。
最终调试结果如图X，图X，图X，图X，图X，图X 上电初始图图X 清屏图温湿度显示及转速波形温度低于设定值时风扇停止转动总结本次实训持续两周左右，在这期间我们对更高一级的单片机STM32的认知从无到有，学习了这种单片机的编程思路，不同于我们以前学的51单片机，这种单片机功能更强大，编程也更繁琐，应用也更广泛，每使用一个模块，都要对其进行时钟和寄存器的配置，这样的设计更符合低功耗的要求，更适合社会的发展趋势，这次实训也让我们学到很多关于项目的东西，在此次实训期间，我们学会了如何把所学的知识应用在实践中，让实践与理论相结合，真正做到学以致用。