2350952339《嵌入式系统设计与开发》课程设计-温度调节系统的模拟实现(2).docxVIP

《嵌入式系统设计与开发课程设计》报告

实习性质：

课程设计

学院：

信息工程学院

班级：

计算机科学与技术200X班

学生姓名：

刘九龙

学号：

指导老师：

罗雪姣

实训时间：

2024年3月25日—4月5日

《嵌入式系统设计与开发课程设计》考查评分表

学期：2023-2024-2

学号

专业班级

计算机科学与技术200X班

姓名

考查内容

温度调节系统的模拟实现

评分项目

评分观测点

评分

实际

分值

汇总

得分

平时成绩

（100分）

学生按时参加课程设计，无迟到早退现象。

15分

学生课堂积极参与小组讨论，课堂表现较好。

75分

项目质量成绩

（100分）

系统总体功能设计合理

20分

传感器能准确采集数据

20分

数据正确打印输出

15分

电机控制功能的实现符合逻辑

25分

报警功能的实现符合逻辑

20分

实训报告成绩

（100分）

报告格式符合要求，结构合理，内容充实

10分

系统的功能描述清晰，需求分析合理

20分

各模块硬件电路设计正确

20分

各模块软件设计正确

30分

系统功能测试方法符合要求，测试结果分析准确

15分

总结与改进描述客观合理

5分

总分

批阅教师：

一旦发现上交文档有雷同者，无论抄袭者还是被抄袭者均按0分处理。

附：格式要求（不需要打印装订）

目录

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15447《嵌入式系统设计与开发课程设计》考查评分表 2

89231系统总体设计 1

38902硬件电路设计 1

213022.1单片机最小系统 1

291832.2电源电路设计 2

8512.3显示电路 3

152922.4控制电路 3

279073编写应用程序 4

109004温度监测系统展示与测试 5

68835总结 6

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1系统总体设计

基于STM32单片机的温度调节系统设计将为提供更加智能化、安全化和高效化的解决方案，有助于改善工作条件和保障其生命安全。运用温湿度传感器，采集当前的环境温度、湿度值。当温度超过设定的阈值温度时，进行开启风扇进行散热；当湿度高于设定的阈值湿度时，进行开启风扇空气环境除湿，同时开启蜂鸣器警报提示。按键控制：运用按键电路，实现系统智能/手动模式切换、散热控制、温度湿度阈值的设置、湿度阈值+湿度阈值-。

2硬件电路设计

2.1单片机最小系统

单片机最小系统主要由主芯片、复位电路、晶振电路、启动模式接口、烧录接口五个部分所组成。如图1所示：

图1最小单片机系统

2.1.1STM32单片机

（1）系统结构框图

STM32QUOTESTM32F103C8T6单片机的系统结构框图如图23所示。

结构图中QUOTECortex-M3Cortex-M3为控制器之外，其他均为外设，分为片内外设和片外外设，所有外设均有两种访问操作方式：由CPU发出读写指令通过相应总线进行访问；二是发出DMA请求，进行直接存储器存取。

图2STM32F103C8T6单片机结构框图

2.2电源电路设计

为满足系统各模块的电源需求，采用5VUSB电源供电。电源电路设计的主要目标是确保稳定的电压输出和对系统各部分的电源需求进行有效的管理和分配。

首先，需要一个稳压电路来将5V的USB电源转换为系统所需的稳定电压。常用的稳压器包括线性稳压器和开关稳压器。线性稳压器简单且成本较低，但效率相对较低，而开关稳压器则具有更高的效率，但复杂度和成本也更高。在选择稳压器时，需要考虑系统的功耗、稳定性和成本等因素。

其次，为确保电源具备强大的抗波动、干扰能力，设计时候添加了滤波器和芯片管理控制电源结果输出。滤波器主要功能为快速消除电源走线的噪声干扰和波动，电源管理芯片主要功能是用于监控电源状态，可以快速根据电源状态进行响应和建立反馈机制，必要时刻可以自动切换为备用电源和保护电源电路。

除此之外，设计时候为满足不同供电位置的电源电路需求，电压轨道设计也尤为关键，电压调节器是用来将输入电压调整到适当的要求水平。一些特殊功能模块还需要设计3.3V或者1.8V功能电压供应。

电源电路设计时候，还需要综合考虑热能管理和电源自己本身的功耗优化问题，合理准确布局电源所需散热装置和主动进行优化电路设计可以直接有效降低系统温度并且来不断提供能效等级。

综上所述，电源电路设计需要综合考虑稳定性、效率、成本和系统需求等因素，并根据具体应用场景选择合适的电压转换器和电源管理芯片，以确保系统的稳定运行和良好的性能。

图3电源电路图

2.3显示电路

OLED液晶显示屏幕的显示电路尤为关键，电路设计优秀可以确保我们天气信息显示