本发明涉及现代电子技术领域，具体涉及一种基于stm32的温度控制系统。
背景技术：
自控原理实验中温度控制是较复杂的非线性问题，实验教学课堂效率低，过程缓慢，误差大，较难满足教学需求。如果能够设计合适的温度控制模块，把温度控制在设定偏差允许范围内，满足实验中对温度控制的超调小、速度快等要求，那么将会提高实验教学的效率和增强学生学习控制理论的兴趣。另外，在现代实验教学过程中，信息的处理和算法设计的融合更加方便，给设计具有温度测量、控制和通信能力的开放式温度控制模块提供了充分条件。
技术实现要素：
本发明旨在针对上述问题，提出一种基于stm32的温度控制系统。
本发明的技术方案在于：
一种温度控制系统，包括温度检测模块、传感器模块、控制模块、人机交互模块、电热箱、加热装置以及驱动模块；其中，温度传感模块、控制模块、驱动模块、电热箱以及温度传感模块依次连接，所述的人机交互模块分别与温度传感模块以及控制模块；所述的加热装置位于驱动装置与电热箱之间。
所述的控制模块包括模糊逻辑控制模块以及pid控制器，所述的人机交互模块连接与模糊逻辑控制模块连接，所述的pid控制器与驱动模块连接。
所述的人机交互模块包括键盘以及显示屏。
所述的驱动模块为pwn驱动模块。
所述的温度传感模块包括温度传感器，所述的温度传感器的型号为ds18b20。
本发明的技术效果在于：
本发明运用自适应性强的模糊pid算法，经过对模糊规则的微调，已经达到以下控制效果。温度可调范围在25~130℃内的任何温度，为调试方便只提供整数位的演示。系统达到稳态时控制精度在±0.1℃之内；设定升温差值不超过70℃时，上升时间不超过30s，超调量不超过0.6℃。温控模块只需要稍作改动即可应用于其他更多领域，具有一定开放性及实用价值。
具体实施方式
一种温度控制系统，包括温度检测模块、传感器模块、控制模块、人机交互模块、电热箱、加热装置以及驱动模块；其中，温度传感模块、控制模块、驱动模块、电热箱以及温度传感模块依次连接，所述的人机交互模块分别与温度传感模块以及控制模块；所述的加热装置位于驱动装置与电热箱之间。
其中，所述的控制模块包括模糊逻辑控制模块以及pid控制器，所述的人机交互模块连接与模糊逻辑控制模块连接，所述的pid控制器与驱动模块连接。所述的人机交互模块包括键盘以及显示屏。所述的驱动模块为pwn驱动模块。所述的温度传感模块包括温度传感器，所述的温度传感器的型号为ds18b20。
温度检测模块以ds18b20温度传感器为核心，将检测到的温度信号传送给主控模块进行温度的实时检测，同时输出给主控模块温度信号及变化规律，指导主控模块控制信号的强度。要想准确控制某个量变化，需带有反馈的闭环控制，将被控制量稳定在设定值的偏差范围内，通过温温度传感模块来实现反馈。温度传感模块的测量误差必须尽可能的减小。
人机交互模块由2.4英寸tft彩色显示屏和两个物理按键组成。控制器选用了搭载armcortex⁃m内核的stm32f429单片机，利用模糊控制原理设计控制算法。应用pwm驱动电路实现直流电压调制从而驱动被控对象。
温度控制是一个具有时变性和滞后性的复杂系统，而且很难建立它的精确数学模型，实验模块选用模糊自适应pid控制算法，将传统pid控制策略与模糊控制理论相结合，既不需要依赖精确的系统模型，又能显著提高调节精度和速率。温度控制系统设计的核心，就是对其中起到控制器作用的模糊pid的模糊逻辑与模糊规则进行设置和调试。模糊控制器的结构主要由模糊化处理模块、模糊控制规则模块、模糊推理机制和解模糊模块组成。在pid调节中，静态误差的大小由比例系数决定，比例系数kp越大，静态误差越小。但kp过大时，会使振荡次数增加，调节时间延长，稳定性变差，比例系数调节要以系统稳定性为界限；引入积分环节改善低频特性，当闭环系统稳定时，加入会提升系统的开环型别；微分环节影响动态响应速度和稳定性。故通过预测出的反映偏差信号变化率的信号缩短调节时间且加速系统的动态速度，显著改善了控制系统的稳定性能和响应速度。