【正文】 功耗3種省電模式：睡眠、停機(jī)和待機(jī)模式VBAT為RTC和后備寄存器供電e) 2個12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，1us轉(zhuǎn)換時間(16通道)雙采樣和保持功能溫度傳感器f) 調(diào)試模式串行線調(diào)試(SWD)和JTAG接口g) DMA7通道DMA控制器支持的外設(shè)：定時器、ADC、SPI、I2C和USARTh) 多達(dá)51個快速I/O口i) 多達(dá)7個定時器多達(dá)3個同步的16位定時器，每個定時器有 多達(dá)4個用于輸入捕獲/輸出比較/PWM或脈 沖計數(shù)的通道j) 16位6通道高級控制定時器多達(dá) 6 路 PWM 輸出死區(qū)控制、邊緣/中間對齊波形和緊急制動2個看門狗定時器(獨(dú)立的和窗口型的)系統(tǒng)時間定時器：24位的、帶自動加載功 能的k) 多達(dá)9個通信接口多達(dá)2個I2C接口(SMBus/PMBus)多達(dá)3個USART接口，支持ISO7816，LIN，IrDA接口和調(diào)制解調(diào)控制多達(dá)2個SPI同步串行接口(18兆位/秒)CAN 接口( 主動)USB 全速接口 單片機(jī)電源電路設(shè)計STM32F103RBT6是一款功耗超低的單片機(jī)，根據(jù)芯片生產(chǎn)公司提供的數(shù)據(jù)手冊，供電方案要求如下：a) VDD = ：VDD管腳提供I/O管腳和內(nèi)部調(diào)壓器的供電。使用固態(tài)繼電器較為方便。 。現(xiàn)在TFT屏技術(shù)較為成熟?？捎腥缦路桨高x擇。 鍵盤方案二：使用機(jī)械按鍵組成行列式鍵盤。電阻式的是以點(diǎn)接觸方式，即使用時觸摸點(diǎn)不能太大，否則會超出感應(yīng)界限而感應(yīng)不到。由于還有點(diǎn)時間，先學(xué)習(xí)方案一。方案一是使用一款極具發(fā)展前景的單片機(jī)，如果學(xué)會了使用這款單片機(jī)對將來都是有好處的，它在同性能的單片機(jī)里面也是極具性價比優(yōu)勢的。方案二：使用51核的單片機(jī)，51核的單片機(jī)既是應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛的單片機(jī)，又是單片機(jī)愛好者入門的單片機(jī)。該芯片時鐘速度可達(dá)72MHz，而且高達(dá)90DMIPS。目前8位核市場最流行的核是51核。方案二考驗了一個人的專業(yè)設(shè)計能力，具有一定的挑戰(zhàn)性，但降低了成本，也鍛煉自己的動手設(shè)計能力?？梢赃\(yùn)用有關(guān)的知識使用分立元件和集成運(yùn)放搭建一個有效的電路。方案一：采用專用的熱電偶Maxim公司新近推出的MAX6675即是一個集成了熱電偶放大器、冷端補(bǔ)償、A/D轉(zhuǎn)換器及SPI串口的熱電偶放大器與數(shù)字轉(zhuǎn)換器。溫度傳感采樣系統(tǒng)須滿足：溫度傳感器能工作在0~500攝氏度范圍內(nèi)，并且能保持一定的精度；溫度傳感器靈敏度高，轉(zhuǎn)換值要能基本與環(huán)境溫度同步；溫度傳感信號抗干擾能力強(qiáng)，失真??；具有溫度傳感特性的器件有一般熱敏電阻，鉑電阻，熱電偶，半導(dǎo)體傳感器，熱紅外傳感器等。位了系統(tǒng)測試和升級以及其他功能增加了與上位機(jī)通信接口。其三，其獨(dú)特的性能，使得能夠?qū)崿F(xiàn)更友好的界面和龐大的功能。基于ARM核的單片機(jī)有著非常高的性能，極低的功耗和極快的處理速度使得它成為單片機(jī)領(lǐng)域的主流。大量的理論研究和實(shí)踐也充分證明了用模糊自整定PID控制脈沖熱壓焊接溫度是一非常好的解決方法。自適應(yīng)控制運(yùn)用現(xiàn)代控制理論在線辨識對象特征參數(shù)，實(shí)時改變其控制策略，使控制系統(tǒng)指標(biāo)保持在最佳范圍內(nèi)。單參數(shù)模糊自適應(yīng)PID控制器單參數(shù)模糊自適應(yīng)PID控制器是通過對控制目標(biāo)分類，考慮用戶最關(guān)心的系統(tǒng)特性，來決定調(diào)整KP、KI、KD三個參數(shù)中對系統(tǒng)影響最大的那一個；或是控制器根據(jù)系統(tǒng)的誤差及誤差變化率，利用模糊邏輯推理規(guī)則，產(chǎn)生一個對應(yīng)于e和ec的控制量h(t)，再由h(t)計算出與KP、KI、KD三個參數(shù)都有一定關(guān)系的α(t)，從而得到KP、KI、KD三個參數(shù)，然后由常規(guī)控制算式確定控制u(t)。在控制的初始階段，采用bangbang控制作為引導(dǎo)控制，辨識機(jī)構(gòu)根據(jù)在該階段得到的信息對對象進(jìn)行辨識。引入積分因子的模糊PID控制器這種控制器或是積分環(huán)節(jié)加在誤差輸入量的模糊化之前和模糊控制器輸出量的解模糊之后，在一定程度上可減少系統(tǒng)余差，但消除系統(tǒng)極限環(huán)振蕩的能力較弱，尤其模糊量化因子取的較大時，系統(tǒng)可能出現(xiàn)不穩(wěn)定；或是對誤差的模糊值進(jìn)行積分，消除了系統(tǒng)余差，但只有使Δumin縮小才能消除零點(diǎn)附近的極限環(huán)振蕩，而要達(dá)到這一要求，必須增加控制規(guī)則數(shù)，也就增加了模糊控制器的設(shè)計復(fù)雜性，因此這種結(jié)構(gòu)設(shè)計目前應(yīng)用較少。但模糊控制器本身消除系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的性能比較差，難以達(dá)到較高的控制精度。電阻爐溫度控制技術(shù)發(fā)展日新月異，從模擬PID、數(shù)字PID到最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制，再發(fā)展到智能控制，每一步都使控制的性能得到了改善。80年代由于適用的控制理論的完善以及高性能微機(jī)的使用，才使得自整定控制器得以開發(fā)，PID控制器參數(shù)的自動整定技術(shù)設(shè)想已慢慢實(shí)現(xiàn)。然而這些調(diào)節(jié)方法只識別了系統(tǒng)動態(tài)信息的一小部分，不能理想的調(diào)節(jié)參數(shù)。自適應(yīng)控制運(yùn)用現(xiàn)代控制理論在線辨識對象特征參數(shù)，實(shí)時改變其控制策略，使控制系統(tǒng)品質(zhì)指標(biāo)保持在最佳范圍內(nèi)。b) 繼電器、打印機(jī)、眼鏡等的樹脂熱壓接合 c) 手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)使用的CCD、CMOS的焊錫接合d) 電腦、攝像機(jī)內(nèi)的FPC等扁平電纜的焊錫接合e) 硬盤(HDD)等漆包線的焊錫焊接及DVD、AV機(jī)器等家用電器的制造f) 繼電器、打印機(jī)、眼鏡等的樹脂熱壓接合g) 手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)使用的CCD、CMOS的焊錫接合h) 電腦、攝像機(jī)內(nèi)的FPC等扁平電纜的焊錫接合i) 電腦等通信機(jī)器內(nèi)的線纜并行口的焊錫焊接j) 硬盤(HDD)等漆包線的焊錫焊接及DVD、AV機(jī)器等家用電器的制造k) 微波元件內(nèi)部的金線熱壓結(jié)合 模糊PID控制技術(shù) 自適應(yīng)控制自適應(yīng)控制系統(tǒng)是一個具有一定適應(yīng)能力的系統(tǒng)，它能夠認(rèn)識環(huán)境條件的變化，并自動校正控制動作，使系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)或次優(yōu)的控制效果。而脈沖熱壓機(jī)則不同于恒溫烙鐵，脈沖熱壓機(jī)在通電瞬間即可達(dá)到所要溫度，而一旦焊頭兩端不加電壓，瞬間即可達(dá)到室溫；而且焊頭平整，所以焊接出來的外觀平整一致，極少出現(xiàn)虛焊不良。所以急需開發(fā)新的生產(chǎn)工具，脈沖熱壓機(jī)隨即應(yīng)運(yùn)而生。 11 振蕩電路設(shè)計 11 下載接口的設(shè)計 12 溫度傳感信號的放大電路設(shè)計 12 輸出控制電路 14 串口通信電路 15 行列式鍵盤電路 164 軟件設(shè)計 17 主程序設(shè)計 17 主程序框圖 17 鍵掃描程序 18 鍵處理程序 18 沖壓生產(chǎn)程序設(shè)計 19 溫度測量程序設(shè)計 20 模糊PID控制加熱程序 21 自適應(yīng)模糊PID控制器設(shè)計 22 模糊控制規(guī)則表的建立 24 逆模糊化處理及輸出量的計算 26 模糊PID流程框圖 27 抗干擾措施 27 結(jié)論 28致 謝 30參考文獻(xiàn) 31附 錄 32 學(xué)習(xí)好幫手1 緒 論 引言隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子工藝有了很大的改進(jìn)，集成度越來越高。Single slice of machine。s electric circuit。The high accuracy controls system。The outer circle electric circuit includes temperature signal to enlarge electric circuit, the control signal outputs electric circuit, the string line munication connects a people39。論文完成了以下工作：，建立控制系統(tǒng)的硬件平臺。. . . .. .2010 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 脈沖熱壓電源控制系統(tǒng) 系 、 部： 電氣與信息工程系 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 職稱 專 業(yè)： 電子信息工程技術(shù) 班 級： 電信0703班 完成時間： 2010518 摘 要 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活的各個角落。該平臺以熱電偶作為感溫元件，32的STM32F103RB高性能單片機(jī)作為系統(tǒng)核心，構(gòu)成溫度控制系統(tǒng)；外圍電路包括溫度信號放大電路，控制信號輸出電路，串行通訊接口電路，鍵盤及大尺寸液晶顯示電路；用VisualC++編制上位機(jī)通訊管理軟件，實(shí)現(xiàn)與下位機(jī)控制器實(shí)時通訊、數(shù)據(jù)存儲、繪制數(shù)據(jù)曲線等功能。s electric circuit, and keyboard and big size LCD show electric circuit。The signal enlarges electric circuit。The calculate way of PID。The line turns a processing。使得原來的生產(chǎn)工業(yè)無法滿足現(xiàn)在產(chǎn)品生產(chǎn)要求。脈沖熱壓機(jī)原理:脈沖熱壓機(jī)的優(yōu)點(diǎn)： 自適應(yīng)控制系統(tǒng)的原理框圖這一系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，根據(jù)參考輸入r(t)、控制輸入u(t)、對象輸出c(t)和已知外部干擾n(t)來測量對象性能指標(biāo)，并與給定的性能指標(biāo)進(jìn)行比較，做出決策，然后通過適應(yīng)機(jī)構(gòu)來改變系統(tǒng)參數(shù)，或者產(chǎn)生一個輔助的控制輸入量，累加到系統(tǒng)上，以保證系統(tǒng)跟上給定的最優(yōu)性能指標(biāo)。系統(tǒng)辨識就是通過測量被研究的系統(tǒng)在人為作用輸入下的輸出響應(yīng)，或正常運(yùn)行時的輸入、輸出數(shù)據(jù)，加以必要的數(shù)據(jù)處理和數(shù)學(xué)運(yùn)算，估計出系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，但自適應(yīng)控制效果的好壞取決于辨識模型的精確度，這對于復(fù)雜系統(tǒng)是非常困難的，因此在工業(yè)生產(chǎn)中，大量采用的仍然是以PID控制算法為基礎(chǔ)的控制策略，PID參數(shù)的整定方法很多，但大多數(shù)都以對象特性為基礎(chǔ)。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人們利用人工智能的方法將操作人員的調(diào)整經(jīng)驗作為知識存入計算機(jī)中，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，計算機(jī)能自動調(diào)整PID參數(shù)。隨著微處理技術(shù)的發(fā)展和數(shù)字智能式控制器的實(shí)際應(yīng)用，在控制領(lǐng)域出現(xiàn)的一系列新的技術(shù)課題之一的被控對象動、靜態(tài)參數(shù)、控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、參數(shù)發(fā)生較大范圍變化的情況下，控制系統(tǒng)仍能滿足給定的品質(zhì)指標(biāo)，這是自適應(yīng)控制的最基本特征，自適應(yīng)PID控制可以在線不斷整定參數(shù)，克服干擾，跟蹤系統(tǒng)的時變特性，使控制對象達(dá)到一定的目標(biāo)。在現(xiàn)有的電加熱爐溫度控制方案中，PID控制和模糊控制應(yīng)用最多，也最具代表性。而PID控制正好可以彌補(bǔ)其不足，近年來已有不少將模糊技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)結(jié)合起來設(shè)計模糊邏輯控制的先例。 模糊自適應(yīng)PID控制模糊自適應(yīng)PID控制器有多種控制形式，但工作原理基本一致。在該階段結(jié)束時，利用辨識出的模型參數(shù)整定出PID控制參數(shù)的初值，并切換控制開關(guān)，投入模糊自整定PID控制。 脈沖熱壓機(jī)采用模糊PID控制技術(shù)的可行性在工業(yè)生產(chǎn)過程中，脈沖熱壓機(jī)隨著環(huán)境變化或干擾因素的影響，其對象特性或結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。但由于操作者經(jīng)驗不易精確描述，控制過程中各種信號量以及評價指標(biāo)不易定量表示，而模糊理論正是解決這一問題的有效途徑。它不僅能發(fā)揮模糊控制的魯棒性好、動態(tài)響應(yīng)好、上升時間快和超調(diào)小的特點(diǎn)，又具有PID控制器的動態(tài)跟蹤品質(zhì)和穩(wěn)態(tài)精度。使用ARM單片機(jī)和較少的外圍電路來實(shí)現(xiàn)對脈沖熱壓機(jī)的控制是非常不錯的選擇。2 設(shè)計方案和論證 總體方案介紹及框圖脈沖熱壓電源控制系統(tǒng)主要由溫度傳感采樣系統(tǒng)，單片機(jī)微控制系統(tǒng)，顯示器，鍵盤，電源系統(tǒng)組成。鍵盤和顯示器用作人機(jī)交互通道。而基本能夠滿足要求的有鉑電阻和熱電偶，但鉑電阻價格較貴。將在有關(guān)章節(jié)系統(tǒng)的介紹該芯片。對于溫度補(bǔ)償可以使用其他溫度傳感器測量冷端溫度的辦法。經(jīng)過分析，最終挑戰(zhàn)使用方案二。現(xiàn)在又開始流行了ARM的核。還具有高性能的豐富的片上外設(shè)。資料齊全，容易開發(fā)。但是真正要學(xué)會用它還需要點(diǎn)時間學(xué)習(xí)它；方案二是51的核，比較容易上手。如果能成功的話，對這個設(shè)計和將來的設(shè)計都是有好處的。這在手機(jī)等手持設(shè)備上應(yīng)用較多，使用時需用觸摸筆。之所以要使用行列式鍵盤是因為控制時需要十個數(shù)字鍵和幾個功能鍵，行列式鍵盤可以減少占用單片機(jī)的口線。 方案一：使用大尺寸320240單色液晶。價格也越來越低。 繼電器的選用繼電器有機(jī)械式的繼電器固態(tài)繼電器。固態(tài)繼電器無觸點(diǎn)，通電電流大，導(dǎo)通時沖擊電流小。b) VSSA，VDDA = ：為ADC、復(fù)位模塊、RC振蕩器和PLL的模擬部分提供供電。~12V，177。C4~C9是安裝在芯片電源引腳旁的濾波電容以增強(qiáng)抗干擾性能。 復(fù)位電路設(shè)計 振蕩電路設(shè)計 STM32F103RBT6單片機(jī)可以通過設(shè)置時鐘源為內(nèi)部時鐘振蕩器和外部振蕩器，并且可以通過內(nèi)部倍頻電路得到各種時鐘，最高可倍頻到72MHz。在外部供電不足的情況下，該模塊由電池供電并繼續(xù)時間的更新。同時，熱電偶是由貴重金屬制作的，而一般熱端和冷端有相當(dāng)?shù)木嚯x，為了降低成本，實(shí)際使用時熱電偶自身很短，而選用與熱電偶性能相近，價格低廉的導(dǎo)線來延伸中間距離。輸入阻抗很高，采用對稱電路結(jié)構(gòu)，而且被測信號直接加到輸入端，從而保證了較強(qiáng)的抑制共模信號的能力。OP07要求雙電源供電，使用溫度范圍0～70℃，一般不需調(diào)零，如果需要調(diào)零可用RW1進(jìn)行調(diào)整。2nA）和開環(huán)增益高（對于OP07A為300V/mV）的特點(diǎn)，這種低失調(diào)、高開環(huán)增益的特性使得OP07特別適用于高增益的測量設(shè)備和放大傳感器的微弱信號等方面。d) 超穩(wěn)定，時間： 2μV/month最大e) 高電源電壓范圍： 177。 交流固態(tài)繼電器原理圖 V1 在線路中起到交流電壓檢測作用，使固態(tài)繼電器在電壓過零時開啟、負(fù)載電流過零時關(guān)斷。如此時控制端信號關(guān)斷后,負(fù)載電流也隨之減小至BTA雙向可控硅的維持電流IH時可自行關(guān)斷,切斷負(fù)載電源。而在相應(yīng)的控制回路中產(chǎn)生的射頻干擾也大大減少。15kV ESD保護(hù)的雙速電荷泵電路組成。按鍵識別時需進(jìn)行行掃描和列掃描才能得到鍵值。各模塊可能又由很多子模塊組成，每個模塊都設(shè)計成一個函數(shù)，并設(shè)計一個有意義的函數(shù)名，通過函數(shù)的調(diào)用實(shí)現(xiàn)