# stm32_spi_oled

**Repository Path**: rinanfang/stm32_spi_oled

## Basic Information

- **Project Name**: stm32_spi_oled
- **Description**: 通过 PWM 驱动 6 路加热丝，并配合 6 路 PT100 温度传感器进行实时温度采集与闭环控制；温度与状态通过 SPI 屏幕（OLED/TFT）显示。

目标：稳定、独立地控制 6 个加热通道的温度
测温：PT100（每通道一支），经前端温度采集电路转换
加热：每通道一组 PWM，驱动功率级（如 MOSFET）加热丝
显示：板载 SPI 显示屏用于显示温度、状态与告警
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 1
- **Created**: 2025-11-03
- **Last Updated**: 2025-12-21

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

## 项目简介

!!!!!!!!!!注意晶闸管的贴片是和220V的零线连在一起,切勿触碰,我已经被电了一次了


本项目用于多通道恒温控制：通过 PWM 驱动 6 路加热丝，并配合 6 路 PT100 温度传感器进行实时温度采集与闭环控制；温度与状态通过 SPI 屏幕（OLED/TFT）显示。

- **目标**：稳定、独立地控制 6 个加热通道的温度
- **测温**：PT100（每通道一支），经前端温度采集电路转换
- **加热**：每通道一组 PWM，驱动功率级（如 MOSFET）加热丝
- **显示**：板载 SPI 显示屏用于显示温度、状态与告警

## 功能特性

- **6 路独立恒温**：每个通道独立测温与 PWM 控制
- **实时显示**：显示当前温度、目标温度、加热占空比/状态
- **阈值告警（可扩展）**：超温/传感器异常可触发告警逻辑
- **参数可配置**：目标温度、采样/控制周期、PWM 限幅等（见配置说明）
- **平滑控制**：支持测量/输出低通滤波与输出斜率限制（让调节“慢慢变、更稳”）
- **双界面与交互**：温度显示界面/设置界面，支持编码器旋钮与按键交互
- **额外温度源**：支持 DS18B20 温度采集并显示（作为参考/环境温度）

## 硬件与系统说明

- **传感器**：PT100（建议使用专用测温前端/模块，将电阻—温度转换为 MCU 可读信号）
- **可选传感器**：DS18B20（单总线温度传感器）读取并显示参考温度
- **功率驱动**：PWM → 功率级（MOSFET/固态继电器），驱动加热丝
- **显示接口**：SPI 显示屏（OLED/TFT），用于本地人机显示
- **MCU 平台**：STM32（基于 HAL 库工程）

> 提示：PT100 需精确的测温前端（如恒流源+放大/ADC 或 MAX31865 等），请根据实际硬件原理图接入相应外设接口。

## 目录结构（摘录）

- `Core/`：STM32 HAL 工程主体（`Src/main.c`、`Inc/main.h` 等）
- `User/`：用户逻辑与驱动（如 `QDTFT_demo.c`、`Lcd_Driver.h`、`my_define.h` 等）

## 快速开始

1. 准备环境：
   - Windows 开发机（推荐 Windows 11，PowerShell 终端）
   - STM32 开发工具（推荐 STM32CubeIDE 或 Keil MDK-ARM）
2. 打开工程：将本仓库导入 IDE，检查目标芯片、时钟与外设配置是否与硬件一致。
3. 编译与下载：连接仿真器（ST-LINK），编译通过后烧录至目标板。
4. 上电验证：
   - 显示屏应显示 6 路通道的实时温度/状态
   - 加热丝会依据目标温度自动调节 PWM 占空比

## 使用说明

- **通道定义**：共 6 路（CH1~CH6），一一对应 PT100 与加热丝。
- **目标温度**：默认值与上下限可在配置头文件中修改（示例：`User/my_define.h`）。
- **PWM 输出**：建议在 `TIM/PWM` 初始化中设定合适的频率与占空比范围，避免低频可闻噪音与高频开关损耗过大。
- **异常处理**：若 PT100 断路/短路或读数异常，应关闭对应通道加热并提示告警（请根据硬件与项目需求完善）。

### 按键与交互

- `key_0`：在“温度显示界面”和“设置界面”之间切换
- 旋钮按下（`knob_push`）：在设置界面中切换当前设置通道（`set_x` 在 1..6 循环）
- 旋钮旋转（`knob_a`/`knob_b`）：调整当前通道目标温度（范围约为 -9 ～ 99，单位用 `#` 代替 `°C`）
- 读数夹紧范围：测量值在约 [-90, 90] 之间夹紧，避免显示/控制异常跳变
- 占空比限幅：PWM 占空比被限制在 [0.001, 1.0]（约 0.1% ～ 100%）

## 控制算法（PID）

本项目提供 PID 闭环控制，并新增“平滑控制”能力：

- 测量值低通滤波（meas_tau）：让误差计算更稳，减少测量噪声干扰
- 输出值低通滤波（out_tau）：让输出变化更柔和，避免突变
- 输出斜率限制（max_slew_per_sec）：限制单位时间内的最大输出变化量

在 `Core/Src/main.c` 初始化 PID 后即可配置：

- `PID_ConfigFilter(&pid, meas_tau_seconds, out_tau_seconds);`
- `PID_ConfigSlew(&pid, max_rate_per_sec);`

示例（默认已启用）：

- `meas_tau = 1.0s`：测量低通较慢，先“稳一会儿”
- `out_tau = 2.0s`：输出低通更慢，变化更平滑
- `max_slew_per_sec = 0.15`：每秒最多变化 0.15 的占空比

调参建议（按从“更稳/更慢”到“更灵敏/更快”）

- 优先增大 `out_tau` 或减小 `max_slew_per_sec`，可显著降低输出波动与突变
- 需要更抗噪时，增大 `meas_tau`（但响应会更慢）
- 与平滑配合时，可适当降低 `Kp/Ki`，整体更“稳重”

## 配置与扩展

- 在 `User/my_define.h`（及相关 `*.c` 文件）中可调整：
  - 目标温度、控制周期、告警阈值
  - PWM 频率与占空比限幅
  - 显示刷新与页面布局
- 可按需加入更先进的控制算法（如 PID/自整定），或串口/总线下位机通信。

## 版本信息

- 当前版本：v0.2.0（2025-11-08）

### 变更记录

- v0.2.0（2025-11-08）
  - PID 新增“平滑控制”能力：
    - 测量值低通滤波（`meas_tau`）
    - 输出值低通滤波（`out_tau`）
    - 输出斜率限制（`max_slew_per_sec`）
  - 新增 API：`PID_ConfigFilter`、`PID_ConfigSlew`
  - 在 `Core/Src/main.c` 初始化时默认启用：`meas_tau=1.0s`、`out_tau=2.0s`、`max_slew_per_sec=0.15`
  - 使用 # 代替 摄氏度
  - 温度闭环控制
  - 两个界面 一个是温度显示界面, 一个是设置界面
  - 新增 DS18B20 温度采样显示（`DS18B20_Get_Temp`，以 `machine.ds18b20_tempture` 展示）
  - 交互逻辑：`key_0` 切换模式；`knob_push` 轮换 `set_x`；旋钮旋转调节目标温度
  - 取值限幅：测量值夹紧至 [-90, 90]；PWM 占空比夹紧至 [0.001, 1.0]
  - 更新文档：增加 PID 平滑与调参说明

## 安全注意事项

- 加热器具备潜在高温与功率风险，务必加入硬件级限流/过温保护。
- 对每路加热功率做充分热设计，确保导线与器件额定值裕量。
- 出厂/长期运行前进行温度标定与异常工况测试。

## 免责声明

本项目提供参考实现，实际应用需依据您的硬件原理图与安全规范进行验证与加固。请对因使用本项目造成的任何风险自行负责。