[发明专利]一种基于STM32的斩波调压吹瓶机

权利要求书

1.一种基于STM32的斩波调压吹瓶机，包括吹瓶机控制器,其特征在于，所述微处理控制器模块(CPU)、RS485通信模块、温度采集模块、DA输出模块、负载反馈模块、脉冲输出模块、过零检测和相序检测模块，所述微处理控制器模块选用STM32H750XB芯片作为CPU，且微处理控制器模块的功能为数据处理和计算；

所述RS485通信模块选用MAX485芯片，且RS485通信模块包括有触摸屏和上位机软件，所述RS485通信模块的功能是通过Modbus协议与触摸屏和上位机软件通信，实现人机互动；

所述温度采集模块选用AD7124芯片，且温度采集模块包括有PT100温度传感器，所述温度采集模块的功能是将PT100温度传感器采集到的模拟量数据转化为数字量数据，并通过SPI协议传递给CPU；

所述DA输出模块选用MAX5214芯片，通过SPI协议将CPU计算得到的数字量转换成模拟量输出0-10V直流电；

所述脉冲输出模块采用光耦与双向可控硅的组合，且脉冲输出模块的功能是收到CPU的驱动信号后，通过一个100微妙的脉冲，对双向可控硅的开断进行控制，实现斩波调压；

所述负载反馈模块采用AC-AC变压器和全波整流电路，将负载两端的电压进行滤波整流传递给CPU，通过均方差算法得到精准的输出电压实际值；

所述过零检测和相序检测模块都是通过IO口中断实现的，过零检测的功能是实现分相控制，相序检测的功能是实现相序报警。

2.根据权利要求1所述的一种基于STM32的斩波调压吹瓶机，其特征在于，还包括以下基本流程：

S1.上电；

S2.初始化；

S3.LED程序开启；

S4.Modbus程序执行；

S5模式切换,所述吹瓶机控制器有斩波调压模式与温控模式。

3.根据权利要求2所述的一种基于STM32的斩波调压吹瓶机，其特征在于，所述斩波调压模式包括有相序检测程序、过零检测程序、负载反馈程序、判断设定值有效性、模糊自适应PID算法、判断PWM值有效性、斩波程序。

4.根据权利要求3所述的一种基于STM32的斩波调压吹瓶机，其特征在于，所述温控模式包括有温度转换程序、模式判断、PID运算程序和DA输出程序。

5.根据权利要求3所述的一种基于STM32的斩波调压吹瓶机，其特征在于，所述相序检测程序：通过AB相序检测电路和AC相序检测电路对IO口的中断触发，判断当前相序是否正确，若正确，进入下一步；若错误，返回；

所述过零检测程序：通过A相、B相、C相过零检测电路对IO口的中断触发，判断过零相，若A相过零，执行A相负载反馈程序；若B相过零，执行B相负载反馈程序；若C相过零，执行C相负载反馈程序；

所述负载反馈程序：通过片内模数转换器对滤波整流过的负载进行采集，在过零检测中断的上升沿设置标志位，即可周期性采集数据。前三个周期时，对采集数据的平方值进行叠加，第四个周期进行开方处理。通过均方根算法得到实际电压值。

6.根据权利要求5所述的一种基于STM32的斩波调压吹瓶机，其特征在于，所述判断设定值有效性；用户通过触摸屏对输出电压的目标值进行设定，若设定值超过阈值，则关闭通道；若设定值有效，则进入下一步；

所述模糊自适应PID算法：CPU对负载反馈得到的输出实际值和设定值的偏差进行计算，得到PWM值；

所述判断PWM值有效性：若PWM值高于阈值，则关闭通道；若PWM值有效，则进入下一步；

所述斩波程序：将PWM值代入脉冲输出模块，输出脉冲通过定时中断模拟100微妙信号，实现定时斩波。

7.根据权利要求4所述的一种基于STM32的斩波调压吹瓶机，其特征在于，所述温度转换程序：采用SPI通信协议将24位模数转换芯片AD7124采集到的模拟量转换成数字量传递给CPU。