STM32F103VE单片机温度控制系统算法设计+程序(3)
综上所述，本文中选用了STM32系列单片机进行研究，STM32单片机的处理器为32位，兼容更为复杂的算法程序，而且该单片机的程序都是模块化的，接口相对简单，功能强大，功耗相较于同性能级别的单片机也很小。基于STM32单片机进行温度控制系统的设计，意在提高温度控制效率以及稳定性。在更为先进的温度控制系统中，也能够更直观地对比PID以及特征模型这两种控制方法哪种更适合用于温度控制。
1.2 温度控制系统的分类
1．基于 PLC 的温度控制系统
在PLC的控制回路中，输入量与输出量在物理意义上来讲是相互隔离开的，是运行存储以及内存中的程序将输入和输出关联在一起，这是一种依靠信息过程，用软逻辑而不用依靠物理过程和线路连接的方式。另外，PLC[1]具有通用性强、操作简捷、适应面广、稳定性高、抗干扰能力强 、编程简单的特点。可编程序控制器及其网络的结合可以使温度控制设备全自动化。在基于PLC研发的的温度控制设备上，使用可编程控制器通过调节交流调压器的触发时间来改变控制电压，形成最佳的控制量输以达到满意的控制温度，能够实现对被控对象的远程控制。此种控制系统虽然有点很多，但是硬件设备昂贵的因素导致其普及率不是很广泛，只有一些大型企业才会使用基于PLC的温度控制系统和设备。
2．基于单片机的温度控制系统
单片机[2]是一种集 CPU、RAM、ROM、I/O 接口和中断系统等部分于一体的元器件 ，在使用过程中只需要外加电源和晶振就可以实现对数字信息的处理和控制。目前，单片机已经广泛用于现代工业的温度控制系统当中。单片机以其高可靠性、高性价比、控制方便以及灵活性大的特点，在除工业制造外的其他诸多领域也得到广泛的应用。采用单片机进行温度控制，不仅以提高控制质量和自动化水平，低廉的硬件价格以及研发成本也是其活跃在中小型企业以及个人研究领域的前端。
1.3 国内外研究现状
1.4 论文的总体结构
本论文在广泛查阅现有文献资料的基础上，设计了一款基于STM32F103VE单片机的温度控制器。本文结构如下：
1.第一章介绍了温度控制领域的时代背景和行业背景，详细对比了当前国内外在温度控制技术水平上的差距，分析了未来的发展趋势，同时阐明了课题研究的核心意义。
2.第二章提出系统的硬件设计方案。设计了以DS18B20为温度传感器[3]，以电吹风和电风扇作为执行元件的温度控制系统。详细讨论了系统的运作模式和流程，附以实物图更说明了该温度控制系统的可行性。
3.第三章完成了系统的软件设计部分。设计系统的主程序，并且完成了温度传感器模块程序以及按键模块程序的编写。
4.第四章探究PID和特征模型两种算法在本课题设计的温度控制系统设备里的应用情况。PID控制已经是一种十分成熟的控制方法，而本文中提到的另外一种基于特征模型的全系数自适应控制法，则是一种构造复杂但功能十分强大的控制方法，目前还没有被应用到温度控制领域当中去。本章着重于介绍这两种算法在温度控制系统中的运行情况。
5. 第五章是对于将两种算法加入到单片机温度控制系统后的分析比较，本章从响应速度和稳定性两个方面对PID和特征模型两种算法进行对比试验，探究本文中提出的特征模型算法对于温度控制的效果是否好于现有的PID算法，得出结论。