如何用STM32来实现温度控制系统仿真？

本文介绍如何用STM32来实现温度控制系统仿真，如果看完你还不会各种测试，那你真的没救了
准备

仿真软件：Proteus 8.9
自行去 https://www.zdfans.com/ 搜索，Proteus
下载，并安装，汉化，注意要安装在C盘根目录
Proteus配置

本文以软件自带的Oven来实现温度反馈控制。
添加STM32F103C6模块，LM016L液晶屏模块，一个黄色LED，一个绿色LED，两个100欧姆电阻，一个继电器开关，一对123k和5k的分压电阻，以及Oven模块。
如果嫌麻烦可以在这里下载我添加完成的：下载
添加完成后，连线如图所示，注意ad网标的设置。





到这里先告一段落
STM32流程

通过STM32的自带的ADC获取温度，与设定值进行比较后，通过IO口控制Oven的电源驱动，从而实现负反馈。与此同时，STM32还需要控制液晶屏的信息显示。
请先下载程序代码：下载
首先使用STM32CubeMX(下载) 打开ATest.ioc。
前面都已配置完成，跳转到Project Manager，选择你喜欢的IDE进行STM32程序开发。






打开工程，先进行显示器控制的开发，代码在程序包中有，因此这里只做节选说明


void printFloat(float value)
{
        int tmp,tmp1;
    tmp = (int)value;
    tmp1=(int)((value-tmp)*10)%10;
        sprintf(&buff[0],"%d.%drn",tmp,tmp1);
}


因为程序由于一些原因不能打印浮点数，这里做一个浮点数的打印


void Delay_us(uint16_t us)
{
        uint16_t differ=0xffff-us-5;                                        //设定定时器计数器起始值
        __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim3,differ);
        HAL_TIM_Base_Start(&htim3);                                        //启动定时器
        while(differ<0xffff-6)                                                        //补偿，判断
                differ=__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim3);                        //查询计数器的计数值
        HAL_TIM_Base_Stop(&htim3);
}


这里是延迟函数


void LcdWriteCom(uint8_t com)
{
        Delay_us(20);
        GPIOA->BSRR = 0x00ff0000;
        GPIOA->BSRR = (com);
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_15,GPIO_PIN_RESET);        //LCDRS
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_14,GPIO_PIN_RESET);        //LCDRW
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_13,GPIO_PIN_RESET);        //LCDEN
        Delay_us(10);
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_13,GPIO_PIN_SET);        //LCDEN
        Delay_us(10);
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_13,GPIO_PIN_RESET);        //LCDEN
        Delay_us(10);
}


这里是液晶屏控制命令的函数，按照液晶屏的协议将控制命令写入液晶屏


void LcdWriteDate(uint8_t date)
{
        Delay_us(20);
        GPIOA->BSRR = 0x00ff0000;
        GPIOA->BSRR = (date);
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_15,GPIO_PIN_SET);        //LCDRS
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_14,GPIO_PIN_RESET);        //LCDRW
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_13,GPIO_PIN_RESET);        //LCDEN
        Delay_us(10);
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_13,GPIO_PIN_SET);        //LCDEN
        Delay_us(10);
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_13,GPIO_PIN_RESET);        //LCDEN
        Delay_us(10);
}


这里是液晶屏数据命令的函数，当写入数据时，将会使液晶屏在指针位置显示字符


void LCD1602Init(void)
{
        uint8_t index=0;
        HAL_Delay(100);
        LcdWriteCom(0x38);  //设置16*2显示，8位数据接口
        LcdWriteCom(0x0c); //开显示，显示光标且闪烁
        LcdWriteCom(0x06);//写一个指针自动加一
        LcdWriteCom(0x01);//清屏  
        HAL_Delay(100);//延时一段时间时间，等待LCD1602稳定         
        LcdWriteCom(0x80);//设置第一行 数据地址指针
        for(index=0;index<13;index++)
                LcdWriteDate(table1[index]);  //写入数据
}


这里是液晶屏初始化函数，将第一行写入"Temperature:"


void LCD1602WriteCommand(uint8_t comm)
{
        LcdWriteCom(0xc0 + 14);
        LcdWriteDate(comm);  //写入数据   
}
————————————————



下面介绍主函数，凡是自己的代码都要在对应USER CODE中添加





初始化变量





初始化ADC，液晶屏





这里首先采集了ADC读数，随后调用printFloat将浮点数转为字符串，接着将字符串打印到第二行进行显示。随后根据现在的ADC读数来判断是否需要继续加热。这里设定温度为30度。
程序完成了，点击编译，生成hex文件。
运行

在Proteus中双击STM32部件，打开属性，添加hex文件，点击OK
对于MDK，hex路径在工程的MDK-ARMATestATest.hex





点击左下角运行，开始仿真





可见程序开始正常运行了。
但是会发现温度有时超过限制，而且比较慢，会上下抖动比较大，这里推荐使用PWM进行控制，效果最好，将在以后进行介绍。