[发明专利]基于STM32的远程监控加热炉控制系统

摘要

本发明公开了一种基于STM32的远程监控加热炉控制系统。本发明中的温度检测模块用于实时有效的检测加热炉的内部温度，并将获取的数据进行滤波处理后传输到微处理器控制模块，经过微处理器控制模块处理后，根据当前的控制状态和预期目的输出相应的占空比信号控制占空比控制电路模块的通断时间，达到控制加热炉温度的目的；触摸显示屏模块可以显示设备的工作信息，并可以对设备进行相关的操作；所有的数据都可以通过无线传输模块进行网络传输，实现远程实时监控与操作。本发明极大的提高了自动化程度，方便了人与机器的交互，可以便利的对系统进行远程监控与控制。

主权项

1.基于STM32的远程监控加热炉控制系统，包括STM32微处理器控制模块、温度检测模块、占空比控制电路模块、触摸显示屏模块、无线传输模块、时钟模块以及电源模块；其中，STM32微处理器控制模块与温度检测模块、占空比控制电路模块、触摸显示屏模块、无线传输模块、时钟模块相接，其特征在于：触摸显示屏模块实时显示加热炉的工作状况或者对设备进行相应的操作；温度检测模块实时采集加热炉的温度，送至STM32微处理器控制模块，经过STM32微处理器控制模块处理后对占空比控制电路模块发送相应的控制信号；无线传输模块与STM32微处理器控制模块通过I/O接口相接，将数据的实时网络传输，实现远程监控设备运行状态；电源模块为其它模块提供稳定可靠的电源，时钟模块为系统提供不同需求的工作时钟，系统的具体电路是：所述的STM32微处理器的型号是STM32F103，STM32微处理器的PC14、PC15引脚与晶振Y1相连，然后通过电容C5、C8并联接地；OSC_IN、OSC_OUT高速外部引脚与晶振Y2相连通过电容C6、C9并联接地；STM32微处理器的复位电路将NRST引脚通过电阻R1接到电源，通过电容C3接地，使用S1按键控制是否复位；STM32微处理器的启动方式电路是将BOOT0、BOOT1通过电阻一端接至电源，另一端通过跳帽J1、J2选择是否接地来选择启动方式； STM32微处理器的PA0、PA2、PA3、PA4、PA5、PA6端口分别与触摸显示屏模块的ADS7843控制芯片的DCLK、、DIN、BUSY、DOUT、端口相连，接收触摸显示屏模块的指令和发送相关的信息予以显示；STM32微处理器的PB0端口与OP07运放的输出端口相连，用以获取加热炉的工作温度；STM32微处理器的PA1端口与占空比控制电路模块的输入端相连，输出相应的占空比，控制加热炉的工作功率，以达到控制加热炉温度的目的；STM32微处理器具有串口发送与接收的功能的PA9、PA10端口通过电平转换电路与无线传输模块带有GPRS数据传输功能的USR‑D的URXD1、UTXD1端口相连; STM32微处理器的JNRST、JTDI、JTMS、JTCK、JTDO各引脚与JTAG接口的JNRST、JTDI、JTMS、JTCK、JTDO各引脚相连，实现仿真与调试；所述的温度检测模块使用OP07集成运放与热电偶构成；热电偶与OP07集成运放的同相输入端相连，相连点通过电阻R30、R31与VCC相接，电阻R30与R31相连的点接地，而二极管D6一端接地，另一端连接到电阻R30与R31的连接点处，起到消除电路抖动的作用；热电偶再通过电容C21和电阻R29与OP07集成运放的反相输入端相连，然后将C21与R29相连的点接地，电阻R28一端接到OP07集成运放的反相输入端，一端接到OP07集成运放的输出端，以实现反馈；所述的占空比控制电路模块由MOC3022光触发可控硅与L401E3双向可控硅开关构成；占空比控制电路模块的输入端与STM32微处理器模块的具有占空比输出功能的PA1端口相接，通过STM32微处理器模块输出的占空比控制占空比控制电路模块的一个周期的通断，达到控制加热炉温度的目的；所述的触摸显示屏模块由ADS7843控制芯片与触摸屏组成；ADS7843的供电端口VCC与电容C1、C2一端相连，电容C1、C2并联另一端接地；V_ref参考电压接口通过电容C4与VCC相接；端口DCLK、、DIN、BUSY、DOUT、通过上拉电阻R6，上拉后与STM32微处理器模块的PA0、PA2、PA3、PA4、PA5、PA6端口分别相接；X+、X‑、Y+、Y‑端口与触摸屏相接，实现对触摸屏的控制；所述的无线传输模块可以进行GRRS数据传输，从而实现远程监控；无线传输模块USR‑D的LINK端口与三极管Q6通过电阻R25相接，三极管Q6的一端接地，另一端与发光二极管D3相连，发光二极管D3通过电阻R21接到电源VCC上，LINK1端口与三极管Q7通过电阻R26相接，三极管Q7的一端接地，另一端与发光二极管D4相连，发光二极管D4通过电阻R22接到电源VCC上，LINK2端口与三极管Q8通过电阻R27相接，三极管Q8的一端接地，另一端与发光二极管D5相连，发光二极管D5通过电阻R23接到电源VCC上；URXD1接收串口通过由电阻R14、R15、R16、R17与三极管Q3、Q4构成的电平转换电路与STM32微处理器的PA9端口相接，UTXD1发送串口通过由电阻R9、R10、R11、R12与三极管Q1、Q2构成的电平转换电路与STM32微处理器的PA10端口相接，实现数据的双向传输；WORK端口通过R20与电源VCC相连，相连的端口同时与发光二极管D2相连，再串接到电阻R24，然后接地；POWKEY端口接到三极管Q5的集电极，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的基极通过电阻R18，与开关相连接到3.3V电源，同时通过电容C20并联电阻R19接地；VCAP与并联的电容C13、C14、C15相连，一端接地，另一端与3.3V电源相连；RELOAD端口通过电阻R7接到电源，通过电容C3接地，使用S3按键控制是否恢复出厂设置；RESET端口通过电阻R8接到电源,通过电容C7接地，使用S2按键控制是否复位，无线传输模块USR‑D采用芯片USR‑GPRS232‑7S3。