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文档简介

基于嵌入式技术的高精度恒温系统的设计的中期报告一、项目背景要求设计一种基于嵌入式技术的高精度恒温系统，能够控制温度在±0.1℃以内波动。该系统将应用于实验室中的生物医药制品生产、金属材料、电子元器件等领域。二、项目范围本项目的主要任务是设计一套高精度恒温系统，包括温度控制、温度传感器、液晶显示屏等模块。该系统需要具备以下功能：1.通过温度传感器实时监测温度；2.实时控制加热器的加热功率，保持温度稳定；3.显示当前温度和设定温度；4.具备报警功能，一旦发生异常将自动报警。本项目不包括外壳设计、制作和电源供应等工作。三、技术方案本项目将采用嵌入式系统作为控制核心，具体技术方案如下：1.硬件设计(1)控制芯片：采用STM32F103芯片作为控制核心。(2)光电隔离模块：采用光电隔离模块对温度传感器和加热器进行电气隔离，提高系统的稳定性和可靠性。(3)温度传感器：采用PT100温度传感器，能够提供高精度的温度测量。(4)加热器：采用电热丝作为加热元件，可实现高效的加热。(5)液晶显示模块：采用4.3英寸液晶显示模块，可显示当前温度和设定温度等信息。2.软件设计(1)系统架构：采用RT-Thread实时操作系统作为系统核心，实现系统的任务管理和资源调度。系统分为监控模块和控制模块，监控模块负责获取温度传感器的数据，控制模块根据温度数据实时调整加热功率，保持温度稳定。(2)温度控制算法：采用PID算法实现温度控制，PID算法能够根据温度偏差实时调整加热功率，提高控制精度。(3)界面设计：采用TouchGFX图形界面库实现界面设计，界面简洁明了，易于操作。四、进度计划本项目分为4个阶段，每个阶段的主要任务和计划时间如下：1.阶段一（1周）：完成系统需求分析和技术方案设计。2.阶段二（2周）：完成系统硬件设计和软件程序设计，包括控制芯片的选型和原理图设计、PCB设计和制作、嵌入式软件程序设计和调试等。3.阶段三（1周）：进行系统测试和调试，包括系统功能测试、加热器温度响应测试、温度控制精度测试等。4.阶段四（1周）：完成中期报告撰写和提交。五、预期成果完成本项目后，我们将获得如下成果：1.一套高精度恒温系统，可实现控制温度在±0.1℃以内波动的要求，满足生物医药制品生产、金属材料、电子元器件等领域的实验需求。2.详细的硬件设计和软件程序设计文档，包括原理图设计、PCB设计和制作、嵌入式软件程序设计和调试的流程和方法。3.中期报告，总结项目进展情况和存在的问题，提出下一步工作

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