一、項目背景

隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，爐溫檢測在現(xiàn)代化工、鋼鐵、電子、玻璃等行業(yè)中變得越來越重要。對于這些行業(yè)，穩(wěn)定的生產(chǎn)環(huán)境和品質(zhì)穩(wěn)定的產(chǎn)品是必須的，而爐溫是影響產(chǎn)品品質(zhì)的重要因素之一。如果爐溫過高或過低，都有可能導(dǎo)致產(chǎn)品結(jié)構(gòu)改變、硬度變化、強度下降等質(zhì)量問題，使得產(chǎn)品不能達(dá)到預(yù)期的性能指標(biāo)。此外，爐溫不僅會影響產(chǎn)品質(zhì)量，還會影響設(shè)備的使用壽命和工作效率，有時甚至?xí)φ麄€工廠的正常生產(chǎn)造成影響。

為了防止這些問題的發(fā)生，現(xiàn)代化工、鋼鐵、電子、玻璃等行業(yè)需要精準(zhǔn)測量爐溫并實時地監(jiān)測爐溫變化情況。而本項目即是為了滿足這些需求而設(shè)計的。采用STM32F103C8T6作為主控芯片，它是一款基于ARM Cortex-M3內(nèi)核的微控制器，具有豐富的外設(shè)和良好的計算能力，并且易于控制和集成到系統(tǒng)中。同時，鉑電阻PT100是一種高精度、穩(wěn)定性好、線性度高的溫度傳感器，能夠提供更加準(zhǔn)確的溫度測量結(jié)果。采用0.96寸IIC接口的OLED屏幕進(jìn)行顯示，操作簡便、節(jié)省成本，并且具有較好的兼容性和可移植性。

二、設(shè)計思路

【1】硬件設(shè)計

主控芯片采用STM32F103C8T6，其內(nèi)置有多種外設(shè)，可滿足該項目的需求。鉑電阻PT100作為測溫傳感器，能夠提供更加準(zhǔn)確的溫度測量結(jié)果。0.96寸IIC接口的OLED顯示屏幕是本項目的顯示工具，能夠直觀地顯示測量結(jié)果。

【2】軟件設(shè)計

軟件設(shè)計分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)顯示三個部分。采用STM32的ADC進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過PT100將溫度信號轉(zhuǎn)換為電阻信號，再通過AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號進(jìn)行處理。在數(shù)據(jù)處理中，對ADC采樣值進(jìn)行數(shù)據(jù)校準(zhǔn)、濾波處理和算法計算，得到準(zhǔn)確的溫度值。最后，通過IIC總線協(xié)議將溫度值發(fā)送給OLED屏幕進(jìn)行顯示，實現(xiàn)實時顯示檢測結(jié)果的功能。

三、代碼實現(xiàn)

【1】OLED顯示屏代碼

0.96寸OLED顯示屏顯示數(shù)字的實現(xiàn)代碼：

上面代碼通過oled_init()函數(shù)初始化OLED屏幕，在函數(shù)中依次寫入了一系列命令，來設(shè)置OLED的各種參數(shù)，例如驅(qū)動路數(shù)、掃描方向、預(yù)充電周期、對比度等。在OLED_Show_Number()函數(shù)中，調(diào)用了OLED_Set_Pos()函數(shù)來設(shè)置數(shù)字顯示的位置，通過循環(huán)取余數(shù)的方法將數(shù)字逐位分離，再將其轉(zhuǎn)換為字符型并通過OLED_Write_Data()函數(shù)輸出到OLED屏幕上，最終實現(xiàn)在屏幕上顯示指定數(shù)字的功能。

【2】溫度測量代碼

以下是通過IIC協(xié)議控制0.96寸OLED顯示屏顯示溫度，通過串口打印溫度的代碼：

利用RTD2Temperature()函數(shù)將鉑電阻的電阻值轉(zhuǎn)換為溫度值。在OLED_Show_Temperature()函數(shù)中，調(diào)用了OLED_Set_Pos()函數(shù)來設(shè)置溫度顯示的位置，并將溫度值逐位分離，通過OLED_Write_Data()函數(shù)輸出到OLED屏幕上，實現(xiàn)在屏幕上顯示測量的溫度的功能。同時，通過串口輸出溫度值。

在主函數(shù)main()中，不斷循環(huán)讀取鉑電阻的電阻值，通過RTD2Temperature()函數(shù)轉(zhuǎn)換為溫度值。調(diào)用OLED_Show_Temperature()函數(shù)將溫度顯示在OLED屏幕上，調(diào)用USART1_SendString()函數(shù)通過串口輸出溫度值。通過delay_ms()函數(shù)延時1秒，等待下一次測量。