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嵌入式课程设计报告

随着科技的不断发展,嵌入式技术已经成为当前最为热门的技

术之一。因为它可以嵌入到各种各样的电子设备里面,帮助设备

实现更为智能化的控制与管理。在大学里,嵌入式技术已经成为

了计算机、电子等相关专业的必学课程之一,而嵌入式课程设计

也成为了学生在课程中表现的重要标志之一。

在嵌入式课程设计中,我深深地感受到了嵌入式技术的魅力和

挑战。本节课程设计以STM32为核心芯片,设计了一个智能温度

控制系统。下面我将从需求、设计、实现和测试四个方面详细阐

述本次嵌入式课程设计的整个过程。

一、需求

在需求分析阶段,我们主要考虑了用户的需求,包括:

1.精度要求高:温度控制精度达到0.1℃。

2.实用性强:系统应该可以可靠地监测和控制温度。

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3.操作简单:系统应该设计成简单易用的图形化界面,用户可

以通过触摸屏轻松地操作。

二、设计

在设计阶段,我们主要考虑到系统框架、硬件设计和软件设计

三方面:

1.系统框架

整个系统框架分为温度采集部分和温度控制部分。其中,温度

采集部分采用了DS18B20温度传感器采集当前的温度值,温度控

制部分根据温度值来控制直流电机的转速,从而实现温度的控制。

2.硬件设计

硬件部分主要由两部分构成:单片机和外设。本设计采用了

STM32F103开发板作为主控芯片,其中单片机与外设之间的通信

采用USART1和SPI总线通信。而作为输入设备,本设计采用了

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4.3寸TFT液晶屏来实现温度监测,同时可以显示实时的温度、设

定温度和当前状态。

3.软件设计

软件部分主要包含系统驱动程序和控制程序。其中控制程序采

用了PID控制算法实现温度的控制,通过对传感器采集数据的处

理,实现对电机转速控制的精确调节,从而保证温度控制的精度

性和稳定性。

三、实现

在实现阶段,我们采用了工具Keil-MDK,以C语言为主要编

码语言,辅以汇编语言,实现整个系统的编程。在编程过程中,

我们不断优化程序代码和算法的效率,同时结合硬件的实际情况

进行了多次调试和测试,保证整个系统的稳定性和安全性。

四、测试

在测试阶段,我们主要评估系统的性能和功能:

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1.精度测试:通过调节设定温度和采集目标温度,判断温度控

制精度是否达标。

2.可靠性测试:在负载、环境等复杂因素下,测试系统的可靠

性。

3.操作测试:测试系统的图形化界面是否简单易用,用户是否

便于操作。

通过多次测试和调试,我们成功地实现了整个系统的设计和编

程,并在实际应用中得到了验证。

综上所述,本次嵌入式课程设计的过程中,我们成功地实现了

一个智能温度控制系统,并从需求、设计、实现和测试四个方面

详细地讲述了整个设计流程。相信这样的经验可以帮助我们更好

地了解嵌入式技术的应用,提高我们的实践能力和软硬件设计的

综合素质。

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