基于stm32foxx的智能温湿度控制器的设计

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1、基于STM32FOxx的智能温湿度控制器的设计基于STM32F0xx的智能温湿度控制器的设计李曙光刘逸凡张旭周瑞敏（河南平高电气股份有限公司，河南平顶山467001）【摘要】介绍了一种基于STM32F0xx的智能温湿度控制器的设计方法及功能实现；该控制器可实现控制柜内温湿度控制和控制柜内外温湿度显示。.jyqkperatureandHumidityControllerDesignBasedonSTM32F0xxLIShu-guangLIUYi-fanZHANGXuZHOURui-min(HenanPinggaoEletricCo.,

2、Ltd.,PingdingshanHenan467001,China）【Abstract】BasedontheSTM32F0xx,theauthorintroducesakindofintelligenttemperatureandhumiditycontrollerdesignmethodandfunctionimplementation.Thecontrollercanrealizetemperatureandhumiditycontrolinsidepoperatureandhumidityauxiliarydisplayou

3、tsidethecabi.【KeyperatureandHumiditycontrol;Intelligent;RS-4850引言在电力系统中，供电可靠性要求很高。汇控柜、开关柜等供配电设备工作环境的温度、湿度是影响设备安全可靠运行的重要因素。高温会加速电子元器件老化；低温、潮湿环境会使设备表面凝露，降低绝缘性能，增加了爬电、闪络等事故发生的可能性[1]。本文介绍了一种基于STM32F0xx的智能温湿度控制器的硬件设计及软件实现方法，该控制器可实现控制柜内温湿度控制和控制柜外温湿度显示；结合RS-485总线技术和上位机软件，可实现控

4、制器定值的远程设定、温湿度数据上传及远程控制，满足设备智能化及网络化的发展需求。1硬件电路设计本控制器以STM32F030F4为核心控制单元，系统外扩串行EEPROM为24C02，容量256字节，地址范围为0x0000~0x00FF，能够满足系统参数的实时存取；控制器包含两个4位数码管、5个状态指示LED、四个设置按键，具有手动启停功能；采用AM2301数字温湿度传感器，可同时实现对环境温度、湿度的控制；结合RS-485总线技术和上位机软件，可实现控制器定值的远程设定、温湿度数据上传及远程控制。温湿度控制器硬件电路总体框架如图1所示

5、：1.1主控制器设计图2所示为STM32F030F4外围电路，该MCU内核为ARM32-bitCortex-M0，工作电源电压2.4V~3.6V，最高工作温度85℃，最低工作温度-40℃，20个引脚，15个I/O输入输出端口，接口类型包含I2C、SPI、UART等，CPU最高频率48MHz，16K字节Flash，4K字节RAM，5个16位定时器，1个12位ADC，16个A/D通道[2]。1.2数字温湿度采集模块AM2301湿敏电容数字温湿度模块是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，采用单总线接口，具有体积小，功耗低等优点。

6、由于AM2301采用单总线通信方式，接受指令和输出温湿度数据通过一根线完成，为了提高系统的抗干扰性，AM2301与MCU之间采用TLP118高速光耦合器隔离，如图3所示。其中V1、V2为肖特基二极管。1.3数字温湿度显示模块控制器采用TM1638驱动控制两排共阴极数码管，TM1638管脚功能如表1所示：控制器具有上下两排4位共阴极数码管，上排数码管第一位显示温度正负、后3位显示温度值，下排数码管后3位显示湿度值，如果两路温湿度传感器均启用，则每隔3秒，切换温湿度测量通道，轮流显示。控制器设置手动/自动按键、设置按键、减少按键、增加按

7、键四个按键，分别对应芯片引脚K1,K2和KS1,KS2组成的键矩阵。键扫数据储存地址如图4所示。装置共设置9个参数设置界面，显示界面与参数对应关系如表2所示。按下设置按键即可进入参数设置界面，通过加、减键调整值的大小，调整好参数值再次按下设置键保存，若调整参数值后十秒内没有按下设置键，则不保存设定值并返回温湿度显示界面。1.4温湿度控制策略结合工程实际需求和应用，制定了一下温湿度控制策略。启动排风：当系统获取的环境温度高于温度控制回路1启控值，启动排风。停止排风：当系统获取的环境温度低于温度控制回路1启控值与温度控制回路1停控回差值

8、之差时，停止排风。启动加热：当系统获取的环境温度低于温度控制回路2启控值时，启动加热；当系统获得的环境湿度大于湿度控制回路2启控值且环境温度不高于温度控制回路1启控值，启动加热。停止加热：当系统获得的环境温度大于温度控制回路2启控值与