CN206209430U - 基于stm32开发的多路温度控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于STM32开发的多路温度控制系统，单片机温度信号采集端连接有多路温度传感器接口；单片机CAN收发器接口通过CAN电平转换器与CAN通信接口连接；单片机异步收发器接口通过电平转换芯片与RS232接口连接；单片机输出控制端通过光电耦合器与负载驱动单元输入端连接；直流24V电源输入接口通过5V电源转换器再经3.3V电源转换器与单片机的电源输入端连接；负载驱动单元由负载电源接口、稳压电路、MOS开关控制电路、电流检测传感器电路和负载接入端口组成；电流检测传感器电路的模拟电压输出端与单片机的A/D接口连接。本实用新型优点在于接口丰富，能够实现多路温度采集和控制；数据处理速度快。
Description
技术领域
本实用新型涉及多路温度控制系统，尤其是涉及基于STM32开发的多路温度控制系统。
背景技术
传统的温度控制系统多采用单片机单路采集控制，传统的单片机温度控制系统所存在的不足是：单片机处理速度慢，端口数量有限，不能进行复杂温控运算，拓展功能少，通信方式简单。
发明内容
本实用新型目的在于提供一种基于STM32开发的多路温度控制系统。
为实现上述目的，本实用新型采取下述技术方案：
本实用新型所述基于STM32开发的多路温度控制系统，包括单片机，所述单片机温度信号采集端连接有多路温度传感器接口；单片机的CAN收发器接口通过CAN电平转换器与CAN通信接口连接；单片机的异步收发器接口通过电平转换芯片与RS232接口连接；单片机的输出控制端通过光电耦合器与负载驱动单元输入端连接；直流24V电源输入接口通过5V电源转换器再经3.3V电源转换器与单片机的电源输入端连接；所述负载驱动单元由负载电源接口、稳压电路、MOS开关控制电路、电流检测传感器电路和负载接入端口组成；所述电流检测传感器电路的模拟电压输出端与单片机的A/D接口连接。
所述电流检测传感器电路由电流传感变送器U1组成；所述MOS开关控制电路由场效应管Q2和IGBT驱动器U2组成；所述稳压电路由瞬态抑制二极管D1、稳压二极管D2和三极管Q1组成；所述场效应管Q2的栅极分别与稳压二极管D5的负极连接、通过电阻R5与所述IGBT驱动器U2的输出端连接，所述二极管D5的正极与IGBT驱动器U2的接地端连接；场效应管Q2的漏极一路与所述电流传感变送器U1的被测电路电流负极接口相连接，另一路经电阻R3、电源指示发光二极管D3与所述负载电源接口相连接，场效应管Q2的源极接地；电流传感变送器U1的电源输入端与3.3V直流电源连接并经电容C3接地，电流传感变送器U1的模拟电压输出端经电容C4接地，所述单片机的A/D接口与电流传感变送器U1的模拟电压输出端连接；所述三极管Q1的集电极分别与所述瞬态抑制二极管D1正极和负载电源接口连接；三极管Q1的基极经电阻R2、电阻R1与瞬态抑制二极管D1正极连接，所述瞬态抑制二极管D1负极接地；三极管Q1的发射极一路与IGBT驱动器U2的电源输入端连接，另一路经电容C2、电容C1与瞬态抑制二极管D1正极连接，在所述电阻R2和电阻R1的连接点与所述电容C2和电容C1的连接点之间连接有稳压二极管D2。
本实用新型优点在于接口丰富，能够实现多路温度采集和控制；数据处理速度快，能够处理更复杂温度控制算法；扩展通信功能丰富，能够运用串口、CAN总线等通信方式进行数据传输。负载输出端能够实现负载范围的宽幅输入，从12V到24V之间的电压输入均可实现；能够控制大功率负载，最大能够控制10A的负载电流输出；通过MOS开关控制电路实现快速开关精准控制；在负载运行的过程中，通过读取电流传感变送器的输出端AD_IN电压，实现监控负载电流的状态。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理结构框图。
图2是图1中所述负载驱动单元的电路原理图。
图3是本实用新型所述单片机的内部程序流程框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
如图1、2所示，本实用新型所述基于STM32开发的多路温度控制系统，包括单片机（STM32103RB），所述单片机温度信号采集端连接有多路温度传感器接口；单片机的CAN收发器接口通过CAN电平转换器与CAN通信接口连接；单片机的异步收发器接口（UART）通过电平转换芯片（MAX3232）与RS232接口连接；单片机的输出控制端通过光电耦合器与负载驱动单元1输入端连接；直流24V电源输入接口通过5V电源转换器再经3.3V电源转换器与单片机的电源输入端连接；所述负载驱动单元1由直流12V/24V负载电源接口、稳压电路2、MOS开关控制电路3、电流检测传感器电路4和负载接入端口组成；所述电流检测传感器电路4的模拟电压输出端与单片机的A/D接口连接。
如图2所示，所述电流检测传感器电路由电流传感变送器U1（ACS722LLCTR）组成；所述MOS开关控制电路由场效应管Q2（IRFB4410ZPBF）和IGBT驱动器U2（TLP351）组成；所述稳压电路由瞬态抑制二极管D1（SM6T33CA）、稳压二极管D2和三极管Q1组成；所述场效应管Q2的栅极分别与稳压二极管D5的负极连接、通过电阻R5与所述IGBT驱动器U2的输出端连接，所述二极管D5的正极与IGBT驱动器U2的接地端连接；场效应管Q2的漏极一路与所述电流传感变送器U1的被测电路电流负极接口相连接，另一路经电阻R3、电源指示发光二极管D3与所述直流12V/24V负载电源接口相连接，场效应管Q2的源极接地；电流传感变送器U1的电源输入端与3.3V直流电源连接并经电容C3接地，电流传感变送器U1的模拟电压输出端经电容C4接地，所述单片机的A/D接口与电流传感变送器U1的模拟电压输出端连接；所述三极管Q1的集电极分别与所述瞬态抑制二极管D1正极和直流12V/24V负载电源接口连接；三极管Q1的基极经电阻R2、电阻R1与瞬态抑制二极管D1正极连接，所述瞬态抑制二极管D1负极接地；三极管Q1的发射极一路与IGBT驱动器U2的电源输入端连接，另一路经电容C2、电容C1与瞬态抑制二极管D1正极连接，在所述电阻R2和电阻R1的连接点与所述电容C2和电容C1的连接点之间连接有稳压二极管D2。
本实用新型工作原理简述如下：
如图1所示，读取11路温度传感器接口所传递的温度数据；在单片机（stm32）内部，将读取温度值与目标温度值进行比较，通过算法，确定负载输出可调占空比的大小；通过光电耦合器输出至MOS开关控制电路3，最终加载到负载端；负载有电流流经之后，再通过电流传感变送器U1转换为电压信号，通过单片机（stm32）的A/D端口输入转换出负载电流的大小，从而判断负载工作是否正常；整个系统的目标温度、传感器对应负载的个数可以根据实际需求，灵活配置。
Claims (2)
1.一种基于STM32开发的多路温度控制系统，其特征在于：包括单片机，所述单片机温度信号采集端连接有多路温度传感器接口；单片机的CAN收发器接口通过CAN电平转换器与CAN通信接口连接；单片机的异步收发器接口通过电平转换芯片与RS232接口连接；单片机的输出控制端通过光电耦合器与负载驱动单元输入端连接；直流24V电源输入接口通过5V电源转换器再经3.3V电源转换器与单片机的电源输入端连接；所述负载驱动单元由负载电源接口、稳压电路、MOS开关控制电路、电流检测传感器电路和负载接入端口组成；所述电流检测传感器电路的模拟电压输出端与单片机的A/D接口连接。
2.根据权利要求1所述基于STM32开发的多路温度控制系统，其特征在于：所述电流检测传感器电路由电流传感变送器U1组成；所述MOS开关控制电路由场效应管Q2和IGBT驱动器U2组成；所述稳压电路由瞬态抑制二极管D1、稳压二极管D2和三极管Q1组成；所述场效应管Q2的栅极分别与稳压二极管D5的负极连接、通过电阻R5与所述IGBT驱动器U2的输出端连接，所述二极管D5的正极与IGBT驱动器U2的接地端连接；场效应管Q2的漏极一路与所述电流传感变送器U1的被测电路电流负极接口相连接，另一路经电阻R3、电源指示发光二极管D3与所述负载电源接口相连接，场效应管Q2的源极接地；电流传感变送器U1的电源输入端与3.3V直流电源连接并经电容C3接地，电流传感变送器U1的模拟电压输出端经电容C4接地，所述单片机的A/D接口与电流传感变送器U1的模拟电压输出端连接；所述三极管Q1的集电极分别与所述瞬态抑制二极管D1正极和负载电源接口连接；三极管Q1的基极经电阻R2、电阻R1与瞬态抑制二极管D1正极连接，所述瞬态抑制二极管D1负极接地；三极管Q1的发射极一路与IGBT驱动器U2的电源输入端连接，另一路经电容C2、电容C1与瞬态抑制二极管D1正极连接，在所述电阻R2和电阻R1的连接点与所述电容C2和电容C1的连接点之间连接有稳压二极管D2。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106371475A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-02-01 | 安图实验仪器(郑州)有限公司 | 基于stm32开发的多路温度控制系统 |
| CN110888371A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-03-17 | 深圳联钜自控科技有限公司 | 一种温控系统光耦隔离的多集型可编程逻辑控制器电路 |
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2016
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