基于stm32和can总线群控式仪用温控系统设计

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1、杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：日期：年月日学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州

2、电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日杭州电子科技大学硕士学位论文基于STM32和CAN总线的群控式仪用温控系统设计研究生：苏坦指导教师：张文超教授2012年12月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterGroupControlTemperatureSystemforInstrumentBasedon

3、STM32MCUandCAN-BUSCandidate:SuTanSupervisor:Prof.ZhangWenchaoDecember，2012杭州电子科技大学硕士学位论文摘要在生命科学仪器领域存在许多共性技术（例如精密定位技术、精密温度控制技术、激发光源稳定技术和微弱荧光信号检测技术），对这些技术的深入研究具有普遍而深远的意义。首先，通过对这些技术的改进有助于提高仪器的检测灵敏度、工作稳定性、检测速度和温度控制精度。其次，从商业和应用角度来看，功能更强、性能更好的仪器可以为用户带来更好的服务。本课题搭建了一个能以监测、分析、控制和优化等手段为及时的人工决策和控制提供依据的

4、群控式仪用精密温度控制系统。利用该系统，可加深对生命科学仪器领域内温度控制理论和温度控制算法的研究。另外，借助于该系统可搭建一种基础平台，而该平台将有助于对国内外先进温控技术进行解剖和吸收。本文对比分析了几种常见仪用温度控制系统特点，比较了集中式和群控式两种架构下仪器的优缺点。给出了一种基于改进PID算法的以及交流调相调压控制的实现方案。本课题以STM32为控制核心，配合有上位机监控模块以及独立智能的功能执行模块，构建了一个完整的精密温度控制系统。系统中采用LabWindows/CVI软件设计了人机交互性好、通用性强的上位机监控界面。用户可以设置温度曲线参数、温度曲线循环数及P

5、ID算法各项参数，还能控制下位机启停及监控实时温度。上位机通过RS232串口与下位机进行通讯，下位机主节点以控制功能强大、内部集成外设资源丰富的STM32系列单片机作为核心控制单元，并配合实时性好、抗干扰性强的CAN总线作为通信总线。主节点经由RS232接收上位机发送来的控制指令，通过CAN总线将温度控制等命令传达至功能执行单元，同时也会把从功能执行单元获得的实时温度等相关信息反馈至上位机。实际测试表明，系统温度控制精度达到±0.25℃，控温范围，室温~100℃，升温最快可达3.8℃/s。上位机监控模块具有可操作性好、监控性能突出，可方便的移植到一些别的温度控制系统中。各个功能

6、执行单元智能性好、独立性高。总之，为某些仪用精密温度控制技术的理论研究提供了一个功能完善、性能优异的系统，也为其它共性技术的研究提供了一种崭新的思路和方法。关键词：群控式，精密温度控制系统，PID，STM32，CAN总线I杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTTherearemanycommontechnologiesinthefieldoflifescienceinstrument（Forexample,precisionpositioningtechnology,precisiontemperaturecontroltechnology,theexcitationli

7、ghtsourcestabilizationtechnologyandweakfluorescencesignaldetectiontechnology），in-depthstudyofthesetechnologieshaswidespreadandfar-reachingsignificance.Firstofall,throughtheimprovementsofthesetechniqueshelptoimprovethedetectionsensitivityoftheinstru