设计一个简易的温度闭环控制系统，由三极管和功率电阻组成系统的加温电路(温度范围50℃～150℃)

 * 使用热敏电阻（NTC或PTC）检测环境温度。热敏电阻根据温度变化，电阻值发生变化，通过ADC采集到电压变化来计算出温度值。你需要设计并制作检测电路的PCB，确保热敏电阻的温度范围在50℃~150℃之间。
 * 需要一个分压电路，将热敏电阻与固定电阻进行连接，分压后的信号通过ADC通道进入STM32，进行温度值转换。

 * 使用三极管和功率电阻构成加热电路，三极管控制功率电阻通断，通过PWM信号控制三极管导通时间，从而调节电阻加热功率，实现温度控制。
 * STM32的PWM输出控制三极管的基极，通过调节PWM的占空比来控制功率电阻的发热量。

 * 使用LCD显示器实时显示设置的目标温度和当前测量的实际温度。LCD可以采用I2C或SPI接口与STM32通信，减少引脚占用。
 * 根据需求，显示器可以显示两行数据，一行显示“目标温度”，另一行显示“当前温度”。

 * 使用按键或矩阵键盘输入设置目标温度值。可以选择简单的3个按钮（上调温度、下调温度、确认），也可以使用4x4矩阵键盘来输入温度值。

 * 热敏电阻与固定电阻串联形成分压电路，通过ADC测量分压电压。
 * 根据热敏电阻的特性曲线（通过实验测量或查阅数据手册），使用公式或查表法将电压值转换为温度。

 * 根据热敏电阻及其外围电路设计PCB板，确保信号干扰尽量小，热敏电阻需要放置在温度变化敏感的位置。
 * 注意走线及电源分布，确保ADC信号稳定，避免噪声干扰。

 * 根据测量到的温度与设定的目标温度，使用简单的闭环控制算法，如**PID控制算法** ，调节PWM信号的占空比，控制三极管通断时间，进而调节加热功率。
 * 通过调整PID参数，实现精确温度控制。

 * 编写ADC采集程序，实时采集热敏电阻的分压电压并转换为温度。
 * 编写PWM控制程序，通过设置占空比控制加热电阻的加热功率。
 * 编写LCD显示驱动，显示目标温度和当前温度值。
 * 编写按键检测程序，设置并修改目标温度。
 * 编写温度控制算法，实时调整PWM占空比，实现温度闭环控制。

 * 硬件部分：检测电路是否能准确采集温度，加热电路的功率调节是否正常。
 * 软件部分：PID控制算法的参数调整，确保系统在达到目标温度后保持稳定。

    uint32_t ADC_Value = 0;
    float Temperature = 0;
    
    void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc) {
    // 获取ADC采集到的值
    ADC_Value = HAL_ADC_GetValue(hadc);
    
    // 根据电压转换为温度
    Temperature = Convert_ADC_To_Temperature(ADC_Value);
    }
    
    float Convert_ADC_To_Temperature(uint32_t adc_value) {
    float voltage = (float)adc_value * (3.3f / 4096.0f); // 3.3V参考电压，12位ADC
    // 计算温度的公式或查表法
    return Calculate_Temperature_From_Voltage(voltage);
    }
    
    
    c
    
    
![](https://ad.itadn.com/c/weblog/blog-img/images/2025-08-17/AdImZ1Y29osGKLqTgOat75hfDbzF.png)

    void Set_PWM_DutyCycle(uint16_t duty_cycle) {
    __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_1, duty_cycle);  // 设置PWM占空比
    }
    
    
    c
    
    

    float Kp = 1.0, Ki = 0.1, Kd = 0.01;
    float previous_error = 0, integral = 0;
    
    float PID_Control(float setpoint, float current_temp) {
    float error = setpoint - current_temp;
    integral += error;
    float derivative = error - previous_error;
    float output = Kp * error + Ki * integral + Kd * derivative;
    previous_error = error;
    return output;
    }
    
    
    c
    
    
![](https://ad.itadn.com/c/weblog/blog-img/images/2025-08-17/Jw1skM4Z0QSLFHcmOjdEgzrAXNYV.png)

    void Display_Temperature(float set_temp, float current_temp) {
    char buffer[16];
    sprintf(buffer, "Set: %.1f C", set_temp);
    LCD_DisplayString(0, 0, buffer);
    
    sprintf(buffer, "Temp: %.1f C", current_temp);
    LCD_DisplayString(1, 0, buffer);
    }
    
    
    c