基于STM32开发的多路温度控制系统技术方案

技术编号:14512627 阅读:111 留言:0更新日期:2017-02-01 10:39
本发明专利技术公开了一种基于STM32开发的多路温度控制系统,单片机温度信号采集端连接有多路温度传感器接口;单片机CAN收发器接口通过CAN电平转换器与CAN通信接口连接;单片机异步收发器接口通过电平转换芯片与RS232接口连接;单片机输出控制端通过光电耦合器与负载驱动单元输入端连接;直流24V电源输入接口通过5V电源转换器再经3.3V电源转换器与单片机的电源输入端连接;负载驱动单元由负载电源接口、稳压电路、MOS开关控制电路、电流检测传感器电路和负载接入端口组成;电流检测传感器电路的模拟电压输出端与单片机的A/D接口连接。本发明专利技术优点在于接口丰富,能够实现多路温度采集和控制;数据处理速度快。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多路温度控制系统,尤其是涉及基于STM32开发的多路温度控制系统
技术介绍
传统的温度控制系统多采用单片机单路采集控制,传统的单片机温度控制系统所存在的不足是:单片机处理速度慢,端口数量有限,不能进行复杂温控运算,拓展功能少,通信方式简单。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种基于STM32开发的多路温度控制系统。为实现上述目的,本专利技术采取下述技术方案:本专利技术所述基于STM32开发的多路温度控制系统,包括单片机,所述单片机温度信号采集端连接有多路温度传感器接口;单片机的CAN收发器接口通过CAN电平转换器与CAN通信接口连接;单片机的异步收发器接口通过电平转换芯片与RS232接口连接;单片机的输出控制端通过光电耦合器与负载驱动单元输入端连接;直流24V电源输入接口通过5V电源转换器再经3.3V电源转换器与单片机的电源输入端连接;所述负载驱动单元由负载电源接口、稳压电路、MOS开关控制电路、电流检测传感器电路和负载接入端口组成;所述电流检测传感器电路的模拟电压输出端与单片机的A/D接口连接。所述电流检测传感器电路由电流传感变送器U1组成;所述MOS开关控制电路由场效应管Q2和IGBT驱动器U2组成;所述稳压电路由瞬态抑制二极管D1、稳压二极管D2和三极管Q1组成;所述场效应管Q2的栅极分别与稳压二极管D5的负极连接、通过电阻R5与所述IGBT驱动器U2的输出端连接,所述二极管D5的正极与IGBT驱动器U2的接地端连接;场效应管Q2的漏极一路与所述电流传感变送器U1的被测电路电流负极接口相连接,另一路经电阻R3、电源指示发光二极管D3与所述负载电源接口相连接,场效应管Q2的源极接地;电流传感变送器U1的电源输入端与3.3V直流电源连接并经电容C3接地,电流传感变送器U1的模拟电压输出端经电容C4接地,所述单片机的A/D接口与电流传感变送器U1的模拟电压输出端连接;所述三极管Q1的集电极分别与所述瞬态抑制二极管D1正极和负载电源接口连接;三极管Q1的基极经电阻R2、电阻R1与瞬态抑制二极管D1正极连接,所述瞬态抑制二极管D1负极接地;三极管Q1的发射极一路与IGBT驱动器U2的电源输入端连接,另一路经电容C2、电容C1与瞬态抑制二极管D1正极连接,在所述电阻R2和电阻R1的连接点与所述电容C2和电容C1的连接点之间连接有稳压二极管D2。本专利技术优点在于接口丰富,能够实现多路温度采集和控制;数据处理速度快,能够处理更复杂温度控制算法;扩展通信功能丰富,能够运用串口、CAN总线等通信方式进行数据传输。负载输出端能够实现负载范围的宽幅输入,从12V到24V之间的电压输入均可实现;能够控制大功率负载,最大能够控制10A的负载电流输出;通过MOS开关控制电路实现快速开关精准控制;在负载运行的过程中,通过读取电流传感变送器的输出端AD_IN电压,实现监控负载电流的状态。附图说明图1是本专利技术的电路原理结构框图。图2是图1中所述负载驱动单元的电路原理图。图3是本专利技术所述单片机的内部程序流程框图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施例作详细说明,本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本专利技术的保护范围不限于下述实施例。如图1、2所示,本专利技术所述基于STM32开发的多路温度控制系统,包括单片机(STM32103RB),所述单片机温度信号采集端连接有多路温度传感器接口;单片机的CAN收发器接口通过CAN电平转换器与CAN通信接口连接;单片机的异步收发器接口(UART)通过电平转换芯片(MAX3232)与RS232接口连接;单片机的输出控制端通过光电耦合器与负载驱动单元1输入端连接;直流24V电源输入接口通过5V电源转换器再经3.3V电源转换器与单片机的电源输入端连接;所述负载驱动单元1由直流12V/24V负载电源接口、稳压电路2、MOS开关控制电路3、电流检测传感器电路4和负载接入端口组成;所述电流检测传感器电路4的模拟电压输出端与单片机的A/D接口连接。如图2所示,所述电流检测传感器电路由电流传感变送器U1(ACS722LLCTR)组成;所述MOS开关控制电路由场效应管Q2(IRFB4410ZPBF)和IGBT驱动器U2(TLP351)组成;所述稳压电路由瞬态抑制二极管D1(SM6T33CA)、稳压二极管D2和三极管Q1组成;所述场效应管Q2的栅极分别与稳压二极管D5的负极连接、通过电阻R5与所述IGBT驱动器U2的输出端连接,所述二极管D5的正极与IGBT驱动器U2的接地端连接;场效应管Q2的漏极一路与所述电流传感变送器U1的被测电路电流负极接口相连接,另一路经电阻R3、电源指示发光二极管D3与所述直流12V/24V负载电源接口相连接,场效应管Q2的源极接地;电流传感变送器U1的电源输入端与3.3V直流电源连接并经电容C3接地,电流传感变送器U1的模拟电压输出端经电容C4接地,所述单片机的A/D接口与电流传感变送器U1的模拟电压输出端连接;所述三极管Q1的集电极分别与所述瞬态抑制二极管D1正极和直流12V/24V负载电源接口连接;三极管Q1的基极经电阻R2、电阻R1与瞬态抑制二极管D1正极连接,所述瞬态抑制二极管D1负极接地;三极管Q1的发射极一路与IGBT驱动器U2的电源输入端连接,另一路经电容C2、电容C1与瞬态抑制二极管D1正极连接,在所述电阻R2和电阻R1的连接点与所述电容C2和电容C1的连接点之间连接有稳压二极管D2。本专利技术工作原理简述如下:如图1所示,读取11路温度传感器接口所传递的温度数据;在单片机(stm32)内部,将读取温度值与目标温度值进行比较,通过算法,确定负载输出可调占空比的大小;通过光电耦合器输出至MOS开关控制电路3,最终加载到负载端;负载有电流流经之后,再通过电流传感变送器U1转换为电压信号,通过单片机(stm32)的A/D端口输入转换出负载电流的大小,从而判断负载工作是否正常;整个系统的目标温度、传感器对应负载的个数可以根据实际需求,灵活配置。本文档来自技高网...
基于STM32开发的多路温度控制系统

【技术保护点】
一种基于STM32开发的多路温度控制系统,其特征在于:包括单片机,所述单片机温度信号采集端连接有多路温度传感器接口;单片机的CAN收发器接口通过CAN电平转换器与CAN通信接口连接;单片机的异步收发器接口通过电平转换芯片与RS232接口连接;单片机的输出控制端通过光电耦合器与负载驱动单元输入端连接;直流24V电源输入接口通过5V电源转换器再经3.3V电源转换器与单片机的电源输入端连接;所述负载驱动单元由负载电源接口、稳压电路、MOS开关控制电路、电流检测传感器电路和负载接入端口组成;所述电流检测传感器电路的模拟电压输出端与单片机的A/D接口连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于STM32开发的多路温度控制系统,其特征在于:包括单片机,所述单片机温度信号采集端连接有多路温度传感器接口;单片机的CAN收发器接口通过CAN电平转换器与CAN通信接口连接;单片机的异步收发器接口通过电平转换芯片与RS232接口连接;单片机的输出控制端通过光电耦合器与负载驱动单元输入端连接;直流24V电源输入接口通过5V电源转换器再经3.3V电源转换器与单片机的电源输入端连接;所述负载驱动单元由负载电源接口、稳压电路、MOS开关控制电路、电流检测传感器电路和负载接入端口组成;所述电流检测传感器电路的模拟电压输出端与单片机的A/D接口连接。2.根据权利要求1所述基于STM32开发的多路温度控制系统,其特征在于:所述电流检测传感器电路由电流传感变送器U1组成;所述MOS开关控制电路由场效应管Q2和IGBT驱动器U2组成;所述稳压电路由瞬态抑制二极管D1、稳压二极管D2和三极管Q1组成;所述场效应管Q2的栅极分别与稳压二极管D...

【专利技术属性】
技术研发人员:王超王聪赵俊虎郭阳阳聂晶晶翟莹莹周斌斌王盼峰吴晓磊杜海兴刘聪刘晓莉
申请(专利权)人:安图实验仪器郑州有限公司
类型:发明
国别省市:河南;41

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