激光器电源的高精度温度控制器软件设计-定稿

激光器电源的高精度温度控制器软件设计摘要目前，温度控制器以其效率高、成本低、测温范围高、精度高，能够检测智能设备实时温度并且调节温度至恒定值，在技术发展非常迅速，已经在工业、医学和通信等方面得到广泛应用。本次任务要求设计一款基于激光器电源的温度控制器，对电源的温度进行检测、监控、调节，最终实现温度检测精度达到0.1℃，并且保持设定温度值。温度控制器采用高性能的STM32单片机为控制核心，外部模块包括半导体制冷片驱动电路、模数转换电路、温度检测电路等，可以定性、定量去分析温度变化过程，并通过PID算法控制温度变化，更加精准且稳定。人机界面交互通过串口通信实时输出到液晶屏显示，实时检测温度值的变化，使得温度控制器数据更加直观。此次论文包括了系统的总体设计，软件控制原理，对TEC温度模块测试数据，对PWM输出测试数据，对PID三个参数的调节以及电路原理图，程序附录。关键词：温度控制器；PID算法；STM32；A/D转换；半导体制冷HighprecisiontemperaturecontrollersoftwaredesignforlaserpowersupplyAbstractAtpresent,thetemperaturecontrollerwithitshighefficiency,lowcost,hightemperaturemeasurementrange,highaccuracy,candetectthereal-timetemperatureofintelligentequipmentandadjustthetemperaturetoaconstantvalue.Ithasbeenwidelyusedinindustry,medicineandcommunication.Thistaskrequiresthedesignofatemperaturecontrollerbasedonthelaserpowersupplytodetect,monitorandadjustthetemperatureofthepowersupply,andultimatelyachievethetemperaturedetectionaccuracyof0.1℃,andmaintainthesettemperaturevalue.Thetemperaturecontrollerusesthehigh-performanceSTM32single-chipmicrocomputerasthecontrolcore,andtheexternalmodulesincludethedrivingcircuitofthesemiconductorrefrigerationchip,theanalog-to-digitalconversioncircuit,thetemperaturedetectioncircuit,etc.itcanqualitativelyandquantitativelyanalyzethetemperaturechangeprocess,andcontrolthetemperaturechangethroughthePIDalgorithm,whichismoreaccurateandstable.Throughserialcommunication,human-computerinterfaceisoutputtoLCDscreeninrealtimetodetectthechangeoftemperaturevalueinrealtime,whichmakesthedataoftemperaturecontrollermoreintuitive.Thispaperincludestheoveralldesignofthesystem,theprincipleofsoftwarecontrol,thetestdataofTectemperaturemodule,thetestdataofPWMoutput,theadjustmentofPIDthreeparameters,thecircuitschematicdiagramandtheappendixoftheprogram.Keywords:temperaturecontroller;PIDalgorithm;STM32;A/Dconverter;semiconductorrefrigeration目录1前言 前言温度控制器（Temperaturecontroller）可以理解为一种维持恒温器件，是由温度传感器、数模转换电路、驱动电路和半导体制冷器组成的温控系统[1]。温度控制器按照制作原理可以分为机械式和电子式两类，机械式温控器外观单调，显示界面不直观；而电子式温控器外观精美，按键操作方便，配备液晶数字屏显示温度，使得显示更加直观，并且兼容性好，设置多样化，能满足用户的需求。本文使用铂电阻PT100温度传感器[2,3]，通过A/D转换电路将模拟信号转换成数字信号，即温度信号变换成电信号，控制H桥驱动电路使得半导体制冷片加热（或制冷）设备工作（或停止）。单片机将得到的温度值转换成数据值，通过串口通信显示到液晶屏上，再通过按键进行调节操作，确保检测的温度准确性高。1.1本设计在国内外的发展概况及存在的问题我国对于激光器的研究工作非常重视，激光器技术理论紧跟国外发展步伐，同时在实际应用上也取得较大的突破，比如在激光测距、测风雷达、网络通信等方面都有广泛的应用，形成了广阔的市场。在激光器应用如此广泛的情况下，激光器电源的稳定运行对于激光器的稳定使用有决定性作用，因此有必要研究基于激光器电源的温度控制器。国外的智能温度控制器精度高，价格昂贵，因此研究出国产的温度控制器能够打破国外市场的限制。中国是第一制造大国，在很多的行业中都需要控制温度这一变化量，比如农业、工业、医学、食品等。本文设计的温度控制器是为了保证激光器电源的正常使用，进而保证激光器的稳定运行。温度控制器可以自动控制且手动控制，让操作更加可靠。PID的参数整定是本设计核心内容之一，能够整定好PID参数，就能更准确地控制温度控制器的精度。1.2本设计的目的、意义及应达到的技术要求本设计主要是通过温度传感器测量激光器电源的温度，同时采用半导体制冷片调节温度至预设值，保证激光器电源正常工作。随着单片机技术的日益成熟，应用范围的逐渐扩大，以单片机为核心的控制系统，逐渐应用到生活的各个方面，这不仅提高温度控制器的采样频率，节省人力且提高工作效率，而且在很大程度上提高了控制效果和测量精度。国外激光器技术理论文献较少，但是市面上的温度控制器技术比较成熟，在国内研究温度控制器能够促进技术的发展以及充实理论的知识。所设计的温度控制器可以实现高精度自动调节温度，在控制方面具有易于调试且直观的特点，适用于测量激光器电源的温度。1.3本设计所解决的主要问题目前，本文中的温度控制器所需要解决的问题主要有3个：TEC制冷片两面均有其工作效能，当温度大于设定值时，将对TEC制冷片输入正向电流驱动其制冷工作；当温度小于设定值时，将对TEC制冷片输入反向电流驱动其加热工作，确保温度处于设定值。对激光器电源的温度检测精度达到0.1℃，本设计采用铂电阻PT100，满足测温的范围，同时满足精度要求。当温度变化时，铂电阻PT100的电阻值变化较小，需要将变化值送进信号放大电路，保证温度变化微弱也能检测得到。PID参数的设置。温度控制属于滞后控制，引入微分项是为了滞后带来的影响。积分项的作用是消除偏差，当系统存在偏差时，积分项会使系统的输出往预设值方向变化，直至偏差消除，保证快、准、稳。2系统的总体设计本设计包括硬件设计、软件设计和算法设计。硬件设计包括器件的选择，电路的搭建；软件设计即程序编写，其中包括按键控制、串口通信、液晶显示、A/D转换、半导体制冷片的驱动和PID算法；算法设计是对PID算法进一步修正，以达到高精度效果。如图1所示，整体系统以高性能、低功耗的单片机为核心控制，外围的主要模块为A/D转换模块、温度检测模块、人机交互模块。此外，半导体制冷片的电源是220V交流电通过电源适配器转换为12V直流电提供的，系统还包括电压转换模块，以保证各个模块的供电需求[4]。本设计的电路板实物如图2所示。图1系统设计框图图2实际电路板2.1主控制器在20世纪90年代初，单片机已经开始发展起来。目前，单片机技术的理论及实践应用日渐成熟，广泛用于各个领域，能成为智能设备的主要控制器。单片机的组成主要包含CPU、只读存储器ROM和随机存储器RAM，能够处理复杂的运算，无论对运算符号进行控制还是对系统下达运算指令，都可以通过单片机完成，并且单片机还能够连接丰富的外设，满足系统要求[5]。单片机的内部结构框图如图3所示。图3单片机内部结构框图8位、16位和32位的单片机不断被推出，我们在主控制器芯片选择上也对其性能进行比较，如表1所示。本系统需要满足测温模块、显示模块、A/D转换模块等电路的搭载，根据各方面综合比较，STM32单片机为首选[6]。表1单片机性能比较性能单片机运行速度接口抗干扰典型代表8位慢少很差MCS-5116位一般少较强ATmage1632位快多强STM32温度控制器采用基于Cortex-M3为内核的芯片STM32F103RCT6。如图4所示，该芯片集成度高，有64个引脚、48K字节SRAM、256K字节的Flash和丰富的外设，能够满足外围电路多的系统，比如本系统的温度控制器、电机驱动、变频器等智能设备。图4STM32F103RCT6单片机2.2半导体制冷器驱动电路本设计主要是测量激光器电源的温度，而激光器电源的温度大约在50℃~100℃左右，因此我们取上限温度与下限温度的某个中间值，将温度的预设值定在了85℃。控制激光器电源温度是通过半导体制冷片来完成的，半导体制冷片两面均有各自的工作效能，并且其工作特性是根据电流的不同方向来决定的，因此选择H驱动电路来控制半导体制冷器的不同工作状态。如图5所示，电路名称为“H桥驱动电路”是由于其电路结构类似字母“H”。H桥电路可以使其连接的负载或者输出端两端电压反相或者电流反向，并且控制其电路的方式有两种，分别为脉冲宽度调制和级联多电平控制。本设计使用的控制方式是脉冲宽度调制，即PWM。当Q1管和Q4管导通时，即电流正向流通，H桥电路使TEC制冷工作；当Q2和Q3管导通时，即电流反向流通，H桥电路使TEC加热工作。虽然可以控制不同三极管的通断来控制电流的方向，但是在驱动TEC时，要保证H桥两侧的三极管不能同时导通，以免损坏元器件。图5H桥驱动电路当激光器电源温度高于预定值时，H桥输入正向电流使半导体制冷片正面制冷反面制热，在散热方面需要引入风冷，搭载PWM调速风扇，并且粗略计算出散热量，结合PID算法计算出所需电流值，满足能驱动H桥电路工作的最小电压值，同时可驱动半导体制冷片工作。通过单片机处理比例积分微分(PID)程序生成相应的PWM信号驱动其工作，控制TEC降温或加热[7]。因此本设计采用PWM控制方式的H桥驱动。2.3半导体制冷片的选择温度控制器是基于测量激光器电源所设计的，因此需要考虑激光器电源的工作温度，以此来选择半导体制冷片的型号。在未确定激光器电源的工作温度时，选择的半导体制冷片型为是TEC1-12705，此型号的制冷片最高耐温是80℃，而激光器电源工作温度处于50℃~100℃，因此不适用于温度控制器系统中。通过文献资料得知[7]，TEC1-12707可耐高温150℃，其额定电压12V，额定电流7A，最大耐压值15.4V。如图6所示，假设红线为正极，黑线为负极，带有印字的一面制冷，背面发热。图6半导体制冷片型号在结合体积以及使用范围的情况下，选用2片TEC1-12707芯片，双核半导体制冷片作为温控器的温度控制器件，同时将该半导体制冷系统与主控板结合，通过控制PWM使其能够正反转达到调温的功能。在实际运用中，可以根据需要，人为地或者通过已设置好的程序进行温度参数调节。制冷效果的强弱与输入电流的大小有关，因此可通过输入电流大小对制冷效果进行控制。2.4温度传感器的选择DS18B20是一款数字型温度传感器，性能较好，能够直接将温度转为数字量，不需要外接模数转换电路[8]，其测温范围为-55℃~+125℃，测量精度为±0.5℃。DS18B20在测温上符合本设计要求，但是在测量精度上并不满足设计要求，在综合测温范围、精度和电路复杂性等方面因素后，本设计选用铂电阻PT100作为测温元件[2]。当PT100在0℃时，它的阻值为100Ω，其阻值会随着温度的上升而近似匀速的增大，其阻值曲线是一条接近直线的抛物线。本设计采用提高温度采样频率，每2秒获取5次温度值，求其平均值作为此时温度值。温度值的换算公式如下所示（根据电工委员会标准IEC751给出的标准系数）：，铂电阻PT100的阻值与温度变化关系的计算公式如下：当时，；当时，，其中，是温度的阻值（单位为Ω），是温度（单位为℃）。PT100是热电阻，而热电阻和温度变送器之间的接线有二线制、三线制和四线制三种方式。本设计采用的是在实际应用中最常用的方法：三线制接线法，三线制要求的是三个导线的材质、线径、长度一致且工作温度相同，使三根导线的电阻值相同。三线制桥式测温电路可以补偿连接导线的电阻引起的误差，使得测量温度值更加精准[9]。2.5电源设计如图7所示，温度控制器的供电电源是使用220V交流电，经过电源适配器转换成12V直流电，再经过降压模块降至5V、3.3V。本设计的电源系统分为3个部分，分别供给不同的模块。12V电源供给TEC正常工作，5V电源主要供给PT100温度传感器和A/D转换模块，3.3V电源主要供给MCU正常工作和满足TFTLCD所需电压值。由于TEC工作功率较高，因此将12V电源与5V电源、3.3V电源分开来，防止线路间的电磁干扰影响电路的正常运行。图7电源系统示意图如图8所示，12V转成5V是由一款输出电压固定的低压差三端稳压芯片LM2940产生的。LM2940是串联型线性稳压电路芯片，其芯片内部含过热保护、电池反接和反插入保护电路，在元器件反接时能起到自保的作用，防止烧毁元器件。3.3V电压是通过5V电压进一步降压获得，所使用的芯片是AMS1117-3.3[4]，这是一款正向低压降稳压器，主要是给MCU芯片和液晶屏供电，保证器件的稳定运行。图8降压电路3温度控制器的软件设计本设计的程序使用keil5软件进行编写[10]，主控芯片为意法半导体F1系列的芯片STM32F103RCT6，其系统具有大量控制模块的寄存器，可以连接多种外设。意法半导体公司提供了关于STM32的HAL库函数，方便用户调用函数使用芯片，缩短产品的开发周期，具有极高的性价比[11]。温度控制器的软件设计如图9所示：图9软件设计框图温度控制器系统的软件设计主程序如图10所示，本设计采用的编程语言是C语言，且采用JTAG仿真模块下载程序到主控芯片中。程序使用HAL库函数编写，实现模块化函数编程，方便程序的修改、维护、移植、扩展，在单片机初始化之后开始检测激光器电源的温度值，通过模拟量转数字量函数反馈温度值到PC机，再由串口通信显示到液晶屏。本设计预设的温度为85℃，将实际温度与预设温度进行对比，当温度不等于预设值时，单片机会计算出其偏差值，比较出实际温度与预设温度的大小根据接收到的信号作出反应，决定输出正或反向电流使半导体制冷片制冷或加热。图10主程序流程图温度采集模块的功能主要是测量温度传感器的数据，实时地将这些数据通过A/D转换信号线传输到主控系统中，显示到液晶屏上[8,12]。程序中的PID函数、PWM函数、串口通信函数和液晶屏显示相关函数是主程序的重要构成函数，系统不断刷新函数检测温度信息。3.1按键控制在任何的自动化控制中，手动控制必不可少，因此按键很有必要存在于一个自动化系统中。本设计的按键有三个，一个是开始设置温度，一个是增加温度值，一个是减少温度值，当最后一个按键按下后5秒无任何按键操作，表示温度设置完成。STM32中的按键操作流程如图11所示。图11按键操作流程图按键属于机械开关，在按下时会产生电平抖动现象，会因电平不稳而检测不到正确的电平信号。按键消抖分为硬件消抖和软件消抖。硬件消抖在电路方面的要求较高，而软件消抖只需要设置一个延时函数delay_ms()，通过延时20ms再检测按键是否按下。当检测按键按下，则执行接下来的程序，否则再次检测扫描按键电平情况。3.2PWM控制PWM是辅助H桥电路去驱动TEC工作的一个关键技术，通过输出的电流大小决定输出功率的大小，通过输出电流的方向决定TEC的工作效能。脉冲宽度调制(Pulsewidthmodulation,PWM)是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种有效的技术，通过改变脉冲列的周期可以调频，改变脉冲的宽度或占空比可以调压，采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化[13]。本设计采用的是通过改变一个周期内的高电平电压时间来改变PWM的输出，设置合理的占空比对于电压的输出至关重要，占空比是输出PWM中高电平保持的时间与该PWM的时钟周期的时间之比。PWM控制H桥电路的工作流程如图12所示。图12PWM控制流程图通过定时器来控制与H桥电路连接的I/O口输出PWM波形，从而驱动TEC工作。执行PWM操作之前，选择能够调制方波的定时器，并设置其定时器周期，在PWM控制寄存器中设置导通时间，再启动定时器并使能定时器，保证定时器能够响应实际要求。当温度值不等于预设值，且本次偏差值达到30℃以上时，采用输入大电流减小偏差值，若本次偏差值小于30℃时，则采用输出小电流的方式减小偏差值。温度值与预设值的偏差值，决定对于H桥电路中哪一对三极管导通，使TEC工作，直至温度值达到预设值。当温度值等于预设值是，则关闭PWM输出，PID算法保持恒定温度值。3.3PID控制PID控制是自动控制系统常用的控制，控制系统主要由控制器、执行器和受控对象组成。PID控制器由比例环节、积分环节和微分环节组成，是通过控制电流或电压的输出来控制系统的运行情况，如图13所示。PID控制分为模拟PID控制和软件PID控制，模拟PID一般由电子元件构成，虽然响应迅速，但是电路搭载相对麻烦，可修改性低，难以满足温度这种随时变化的量，因此在本设计中采用的是软件PID控制，通过单片机控制电压值进而控制温度控制器系统。图13PID控制流程图本系统采用的是PID增量式算法，只需要本次偏差值、上次偏差值和上上次偏差值，不需要存储大量的历史数据，计算量相对较少，容易实现[2]。增量式PID的计算公式如下式： ，上式中为比例系数，为积分系数，为微分系数。增量式PID的计算公式简单，算法中不需要累加偏差值，可只存储三个偏差值并且不断更新替换偏差值，以达到调节作用。如图14所示，在MATLAB中，通过试凑法得出，比例系数为20、积分系数为1和微分系数为0.1能够得到比较好的调节作用。在编写程序上，将PID三个参数P、I、D设置出来，可以为做算法的同学提供参考。由于温度的传递函数不是最理想的曲线，因此在温度调节中，曲线的变化不能代表实际情况，但是对于本设计有实际的参考意义。图14PID仿真图3.4液晶屏显示人机交互界面使用的是TFTLCD液晶显示，所显示的有触屏操作、温度传感器工作状态、温度显示和预设温度，因此使用2.8寸的液晶屏就足够满足显示要求。如图15所示，在液晶屏下方，设置为按键触摸控制，共设置为3个触摸区间，中间为预设控制值，左边为增加预设值，右边是减少预设值。图15液晶屏显示实现人机交互需要串口通信协助，STM32中的串口通信需要先将串口初始化，再使能串口，然后配置串口通信的比特率，一般设置为9600。通过制定通讯协议，双方通讯遵守协议内容，进而来实现人机交互。LCD使用流程如图16所示，其中硬件复位是先令LCD_RST=0，再延时100ms，再令LCD_RST=1，达到LCD复位效果。在本设计中的LCD的硬复位采用RST引脚与STM32F103RCT6芯片的NRST引脚相连，当程序初始化完成时，LCD的硬复位也同时完成，减少LCD的复位按键。LCD有RGB三种颜色，液晶显示器的内部驱动芯片为ILI9341，此款芯片有18位模式下的显存量，而MCU只有16位数据线，因此MCU与LCD的接线上，ILI9341空出了第1位D0数据线和第13位D12数据线，其余的数据线D1~D5、D6~D11和D13~D17分别与LCDGRAM相对应。图16LCD使用流程图通过WR信号线写入数据，RD信号线读取数据，设置所显示位置的坐标，开始进行读写GRAM指令，写入内容显示的颜色数据，读取颜色数据，经过单片机处理后在LCD显示。LCD的具体控制操作如下：（1）设置与TFTLCD相连接的I/O口将I/O口进行初始化，供电接口需要稳定的3.3V电压，以便驱动LCD，使LCD显示的内容更加清晰。（2）初始化LCD模块初始化序列，设置像素点颜色的格式、屏幕扫描方式、显示位置、触摸操作区间等初始化配置，完成程序下载后LCD能够随时响应实际要求显示的效果。（3）显示温度控制器人机交互界面的各种参数，比如显示实时温度、预设温度、偏差值等数据。通过设置内容显示的坐标，写入GRAM指令，这一步操作只是对一个像素点的处理，而本设计中显示的内容较多，需要编写一个函数不断扫描像素点，在使用时便可调用函数进行字符显示。4功能模块设计测试系统电路板包括单片机与外硬件设备，电路板如图17所示，实物图在上文如图2所示。图17电路板PCB设计温度控制器正常使用时，通过液晶屏触摸控制，设置温度预设值，通过硬件电路和软件编程结合，将温度快速达到预设值，并达到0.1℃的精度值。通过温度传感器对激光器电源的温度自动进行采样，实时监控温度。当温度达不到预设值时，调用PID算法相关函数减小比较后的偏差值，使电源温度达到预设值，当温度超过电源可承受温度上限10℃，仍然还未见其有反应时，电路板上的LED警报灯会闪烁亮起。当被控制的温度不能得到有效的控制时，为了防止设备的毁坏还可以通过切断设备电源停止设备继续运行。当然，这种意外是比较极端的情况，一般不会出现这种意外事故。5结论温度是日常生活中不可或缺的物理量，传统的测温方式需要人工检测，在检测上不满足激光器电源这种小巧性且需接触性的测温，而且检测精度也是不满足需求。对于智能设备来说，能够准确测出温度对于系统的运行至关重要。本设计的温度控制器能够控制激光器电源的温度处于恒定状态，在整个设计中，硬件部分是通过单片机对温度测温模块检测、监控，通过单片机控制人机交互界面。软件部分基于搭建的硬件电路，开始编写程序，各子程序中编写的分别是按键操作函数、检测温度值函数、LCD显示函数、PID算法，主程序按照软件流程图进行编写，可以实现手动/自动控制并且设置预设温度值，同时实现温度精度控制在0.1℃。在完成温度控制器系统的设计和仿真后，根据实际情况，MATLAB仿真的温度传递函数并不准确，经过一系列的资料查询和老师的指导，找到一个相对符合温度变化的函数充当温度传递函数，并且在测量精度上本设计的温度控制器还有待进一步的提高，可以通过更换高精度的温度传感器或者利用其他算法获得，这一想法还有待进一步实验验证。本设计的温度控制器使检测智能设备的温度变得简单且高效，在精度要求较低的场景下可以适用，因此对于温度控制器需要进一步推广研究。6谢辞毕业设计过后，大学四年也将画上一个圆满的句号，这也意味着我在北京理工大学珠海学院的大学生涯也即将结束。在毕业设计这段时间里，我得到了很大的自身提高，其中包含了对温度控制器的了解，能够选择合适的元器件搭载电路，最重要的是学习了STM32芯片的开发。STM32开发比51单片机的开发要难，同样也具有挑战性。由于“新型冠状病毒”这一疫情，无法回学校开学，我们只能从线上联系指导老师，老师知道我们没办法在学校查资料，因此老师在线上细心指导我们去获取学习资料，不遗余力地为我讲解如何开发芯片，如何选择合适的算法。我们都很高兴能够做完这个设计，要感谢我的队友林立胜和张林俊，我的朋友陈耕、张乐益、温展鹏和杨博文，能够在遇到难题时一起讨论解决，一起交流对设计的想法。最感谢的是方宇杰老师，细心指导我们完成设计，同时还为我们以后的工作道路提供建议，谢谢您！7参考文献[1].刘琳霞,单片机在温度控制系统设计中的应用研究.内燃机与配件,2017(21):第107页.[2].郭智源等,基于STM32的PID和PWM温度控制系统研究.科学技术与工程,2011.11(16):第3805-3807页.[3].董晓宇,孟海彦与孔令布,基于STM32的热敏电阻分压式测温系统设计.计算机与数字工程,2018.46(04):第846-850页.[4].陈振浚,方宇杰与薛竣文,电子激光步枪电控系统设计.电子测量技术,2019.42(17):第36-42页.[5]徐洋.探讨单片机在智能电子设备中的应用[J].山东工业技术,2019(19):115-115.[6].刘建,基于STM32的智能家居环境控制器的设计与实现,2016.[7].李江澜等,TEC的高精度半导体激光器温控设计.红外与激光工程,2014.43(06):第1745-1749页.[8].吴天春与丁茹,基于STM32单片机PID温控学习系统设计.电子世界,2019(10):第155-156页.[9]牛建波,李建云.电阻测温的抗干扰研究[J].电子世界,2013(24):120-121.[10].赵兰,张美琪与王从清,STM32在温度控制系统中的设计与应用.信息与电脑(理论版),2015(23):第76-78页.[11].杨建武,基于模糊PID控制的高精度温控系统研究,2018,浙江工业大学.第76页.[12].王晓华,高精度温箱温度控制系统设计,2013,西安工业大学.第72页.[13]高利芬,高力波,王慧敏,朱中.自适应信号灯亮度控制系统研究[J].交通标准化,2010(Z1):110-110.8附录1、主函数程序#include"sys.h"#include"usart.h" #include"delay.h" #include"led.h"#include"lcd.h"#include"ds18b20.h"#include"key.h"#include"timer.h"#include"24cxx.h"#include"touch.h"floatsum[3]={0};//存放三组温度数据的数组externunsignedcharDS18B20_ID[8][8]; //检测到的传感器ID存数组externunsignedcharDS18B20_SensorNum;externfloatmax;//最大值externfloatmin;//最小值intmain(void){ staticu16led0pwmval=70; u8t=0; u8num=0,i=0; inttem,insum=0; //温度、总数的整数位 floattemperature,SUM=0; Stm32_Clock_Init(9); //系统时钟设置 uart_init(72,9600); //串口初始化为9600 delay_init(72); //延时初始化 LED_Init(); //初始化与LED连接的硬件接口 LCD_Init(); //初始化LCD tp_dev.init(); TIM1_Int_Init(499,7199);//time=(500*7200)/72=50ms TIM1_3_PWM_Init(99,719);//PWM频率=72000/[(39+1)(71+1)]=25Khz TIM1_4_PWM_Init(99,719); POINT_COLOR=RED;//设置字体为红色 LCD_ShowString(10,10,220,16,16,"Temperaturecontroldesign"); LCD_ShowString(10,30,200,16,16,"DS18B20_1:"); LCD_ShowString(10,50,200,16,16,"DS18B20_2:"); LCD_ShowString(10,70,200,16,16,"DS18B20_3:"); while(DS18B20_Init()) //DS18B20初始化 {// LCD_ShowString(10,90,200,16,16,"DS18B20Error"); LCD_ShowString(91,30,200,16,16,"Error"); LCD_ShowString(91,50,200,16,16,"Error"); LCD_ShowString(91,70,200,16,16,"Error"); printf("DS18B20CheckFailed!\r\n"); delay_ms(200); //LCD_Fill(60,130,239,130+16,WHITE); //delay_ms(200); } printf("DS18B20Ready!\r\n"); LCD_ShowString(91,30,200,16,16,"OK"); LCD_ShowString(91,50,200,16,16,"OK"); LCD_ShowString(91,70,200,16,16,"OK"); POINT_COLOR=BLUE;//设置字体为蓝色 LCD_ShowString(10,90,200,16,16,"AverTemp:.C"); LCD_ShowString(10,110,200,16,16,"Temp_1:.C"); LCD_ShowString(10,130,200,16,16,"Temp_2:.C"); LCD_ShowString(10,150,200,16,16,"Temp_3:.C"); POINT_COLOR=GREEN; LCD_ShowString(10,250,60,60,24,"goup"); LCD_ShowString(90,250,60,60,24,"set"); LCD_ShowString(180,250,60,60,24,"turndown"); LCD_DrawLine(0,200,240,200); LCD_DrawLine(80,200,80,320); LCD_DrawLine(160,200,160,320); POINT_COLOR=BLUE; while(1) { //DS18B20_Search_Rom(); if(t%10==0)//每100ms读取一次 { num=DS18B20_Search_Rom(3);//存ROM的ID值 for(i=0;i<num;i++) { temperature=DS18B20_Get_wd(i); sum[i]=DS18B20_Get_wd(i); if(temperature<0) { LCD_ShowChar(10+55,110,'-',16,0); //显示负号 temperature=-temperature; //转为正数 tem=(int)temperature; }else { tem=(int)temperature; LCD_ShowChar(60+55,110,'',16,0); //去掉负号 } LCD_ShowNum(10+55+8,110+i*20,(int)temperature,2,16); //显示正数部分 LCD_ShowNum(10+55+32,110+i*20,(temperature-tem)*10,1,16); //显示小数部分 } // LCD_ShowString(10,90,200,16,16,"AverTemp:.C"); SUM=(sum[0]+sum[1]+sum[2])/3; insum=(int)SUM; LCD_ShowNum(10+80+8,90,(int)SUM,2,16); LCD_ShowNum(10+80+32,90,(SUM-insum)*10,1,16); } if(SUM>max)//温度对应PWM输出 { if((SUM-max)>10.0)led0pwmval=10; elseled0pwmval=70-(SUM-max)*7; }elseif(SUM<min)led0pwmval=70; elseled0pwmval=50; FS_PWM_VAL=led0pwmval; FS1_PWM_VAL=led0pwmval; delay_ms(10); t++; if(t==20) { t=0; LED0=!LED0; } }}

HYPERLINK如何给电脑重做系统给电脑重做系统，自己学学，可少花钱，哈哈[图]

一、准备工作:

如何重装电脑系统

首先，在启动电脑的时候按住DELETE键进入BIOS，选择AdvancedBIOSFeatures选项，按Enter键进入设置程序。选择FirstBootDevice选项，然后按键盘上的PageUp或PageDown键将该项设置为CD-ROM，这样就可以把系统改为光盘启动。

其次，退回到主菜单，保存BIOS设置。（保存方法是按下F10，然后再按Y键即可）

1.准备好WindowsXPProfessional简体中文版安装光盘,并检查光驱是否支持自启动。

2.可能的情况下，在运行安装程序前用磁盘扫描程序扫描所有硬盘检查硬盘错误并进行修复，否则安装程序运行时如检查到有硬盘错误即会很麻烦。

3.用纸张记录安装文件的产品密匙(安装序列号)。

4.可能的情况下，用驱动程序备份工具(如:驱动精灵2004V1.9Beta.exe)将原WindowsXP下的所有驱动程序备份到硬盘上(如∶F:Drive)。最好能记下主板、网卡、显卡等主要硬件的型号及生产厂家，预先下载驱动程序备用。

5.如果你想在安装过程中格式化C盘或D盘(建议安装过程中格式化C盘)，请备份C盘或D盘有用的数据。

二、用光盘启动系统:

(如果你已经知道方法请转到下一步),重新启动系统并把光驱设为第一启动盘,保存设置并重启。将XP安装光盘放入光驱,重新启动电脑。刚启动时，当出现如下图所示时快速按下回车键，否则不能启动XP系统光盘安装。如果你不知道具体做法请参考与这相同的-->如何进入纯DOS系统:

光盘自启动后,如无意外即可见到安装界面,将出现如下图1所示

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全中文提示,“要现在安装WindowsXP,请按ENTER”，按回车键后,出现如下图2所示

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许可协议,这里没有选择的余地，按“F8”后如下图3

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这里用“向下或向上”方向键选择安装系统所用的分区，如果你已格式化C盘请选择C分区，选择好分区后按“Enter”键回车，出现下图4所示

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这里对所选分区可以进行格式化,从而转换文件系统格,或保存现有文件系统,有多种选择的余地,但要注意的是NTFS格式可节约磁盘空间提高安全性和减小磁盘碎片但同时存在很多问题MacOS和98/Me下看不到NTFS格式的分区,在这里选“用FAT文件系统格式化磁盘分区(快),按“Enter”键回车，出现下图5所示

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格式化C盘的警告,按F键将准备格式化c盘,出现下图6所示

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由于所选分区C的空间大于2048M(即2G),FAT文件系统不支持大于2048M的磁盘分区,所以安装程序会用FAT32文件系统格式对C盘进行格式化,按“Enter”键回车，出现下图7所示

查看原图图7中正在格式化C分区;只有用光盘启动或安装启动软盘启动XP安装程序,才能在安装过程中提供格式化分区选项；如果用MS-DOS启动盘启动进入DOS下,运行i386\winnt进行安装XP时,安装XP时没有格式化分区选项。格式化C分区完成后,出现下图8所示

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图8中开始复制文件,文件复制完后，安装程序开始初始化Windows配置。然后系统将会自动在15秒后重新启动。重新启动后,出现下图9所示

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9

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过5分钟后，当提示还需33分钟时将出现如下图10

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区域和语言设置选用默认值就可以了，直接点“下一步”按钮，出现如下图11

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这里输入你想好的姓名和单位，这里的姓名是你以后注册的用户名，点“下一步”按钮，出现如下图12

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如果你没有预先记下产品密钥（安装序列号）就大件事啦！这里输入安装序列号，点“下一步”按钮，出现如下图13

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安装程序自动为你创建又长又难看的计算机名称,自己可任意更改，输入两次系统管理员密码，请记住这个密码，Administrator系统管理员在系统中具有最高权限，平时登陆系统不需要这个帐号。接着点“下一步”出现如下图14

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日期和时间设置不用讲,选北京时间，点“下一步”出现如下图15

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开始安装,复制系统文件、安装网络系统，很快出现如下图16

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让你选择网络安装所用的方式，选典型设置点“下一步”出现如下图17

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点“下一步”出现如下图18

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继续安装，到这里后就不用你参与了，安装程序会自动完成全过程。安装完成后自动重新启动，出现启动画面，如下图19

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第一次启动需要较长时间，请耐心等候，接下来是欢迎使用画面，提示设置系统，如下图20

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点击右下角的“下一步”按钮，出现设置上网连接画面，如下图21所示

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点击右下角的“下一步”按钮，出现设置上网连接画面，如下图21所示

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这里建立的宽带拨号连接,不会在桌面上建立拨号连接快捷方式,且默认的拨号连接名称为“我的ISP”(自定义除外);进入桌面后通过连接向导建立的宽带拨号连接,在桌面上会建立拨号连接快捷方式,且默认的拨号连接名称为“宽带连接”(自定义除外)。如果你不想在这里建立宽带拨号连接,请点击“跳过”按钮。

在这里我先创建一个宽带连接,选第一项“数字用户线(ADSL)或电缆调制解调器”,点击“下一步”按钮，如下图22所示

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目前使用的电信或联通(ADSL)住宅用户都有帐号和密码的,所以我选“是,我使用用户名和密码连接”,点击“下一步”按钮，如下图23所示

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输入电信或联通提供的帐号和密码,在“你的ISP的服务名”处输入你喜欢的名称,该名称作为拨号连接快捷菜单的名称,如果留空系统会自动创建名为“我的ISP”作为该连接的名称,点击“下一步”按钮，如下图24所示

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已经建立了拨号连接,微软当然想你现在就激活XP啦,不过即使不激活也有30天的试用期,又何必急呢?选择“否,请等候几天提醒我”,点击“下一步”按钮，如下图25所示

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输入一个你平时用来登陆计算机的用户名，点下一步出现如下图26

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点击完成，就结束安装。系统将注销并重新以新用户身份登陆。登陆桌面后如下图27

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六、找回常见的图标

在桌面上点开始-->连接到-->宽带连接，如下图32

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左键点“宽带连接”不放手，将其拖到桌面空白处,可见到桌面上多了一个“宽带连接”快捷方式。结果如下图33

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然后，右键在桌面空白处点击，在弹出的菜单中选“属性”，即打开显示“属性窗口”如下图34

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在图中单击“桌面”选项卡，出现如下图35

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在图中的左下部点击“自定义桌面”按钮，出现如下图36

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在图中的上部，将“我的文档”、“我的电脑”、“网上邻居”和“InternetExplorer”四个项目前面的空格上打钩，然后点“确定”，再“确定”，你将会看到桌面上多了你想要的图标。如下图37

键盘上每个键作用!!!

F1帮助

F2改名

F3搜索

F4地址

F5刷新

F6切换

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CTRL+A全选

CTRL+C复制

CTRL+X剪切

CTRL+V粘贴

CTRL+Z撤消

CTRL+O打开

SHIFT+DELETE永久删除

DELETE删除

ALT+ENTER属性

ALT+F4关闭

CTRL+F4关闭

ALT+TAB切换

ALT+ESC切换

ALT+空格键窗口菜单

CTRL+ESC开始菜单

拖动某一项时按CTRL复制所选项目

拖动某一项时按CTRL+SHIFT创建快捷方式

将光盘插入到CD-ROM驱动器时按SHIFT键阻止光盘自动播放

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