基于STM32微控制器的自由感應(yīng)加熱控制技術(shù)研究.pdf

1、電磁感應(yīng)加熱技術(shù)因其效率高、加熱迅速、使用安全、易清潔、控制精準(zhǔn)等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、家庭以及醫(yī)療等領(lǐng)域。近年來，電磁感應(yīng)加熱產(chǎn)品的界面設(shè)計(jì)朝著更加靈活、多樣的方向發(fā)展，本文基于電磁感應(yīng)加熱原理，以STM32F407為主控芯片，設(shè)計(jì)開發(fā)了一套加熱界面靈活的自由感應(yīng)加熱系統(tǒng)。
　　自由感應(yīng)加熱系統(tǒng)使用的主控處理器是意法半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的STM32F407，該處理器以ARM Cortex-M4為內(nèi)核，工作頻率可達(dá)168MHz，擁有

2、144個(gè)引腳，可以連接數(shù)十個(gè)感應(yīng)加熱線圈，并且具有豐富的片上外設(shè)，其高級(jí)定時(shí)器可以產(chǎn)生系統(tǒng)所需要的各種控制信號(hào)，同時(shí)具有FPU單元和DSP指令集，可進(jìn)行高速浮點(diǎn)運(yùn)算以及DSP處理；另一方面，意法半導(dǎo)體公司具有一系列高性能處理器，便于以后對(duì)加熱系統(tǒng)在硬件與軟件方面進(jìn)行擴(kuò)展更新。
　　論文首先對(duì)感應(yīng)加熱和自由感應(yīng)加熱的現(xiàn)狀與發(fā)展進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，詳細(xì)地分析了系統(tǒng)運(yùn)用到的相關(guān)技術(shù)，其中包括感應(yīng)加熱的多路技術(shù)、諧振逆變電路的工作過程、嵌入式

3、技術(shù)；并對(duì)MCU的選型進(jìn)行了分析。在系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)原理上，論文主要分析了FFT技術(shù)、FIR濾波技術(shù)、負(fù)載檢測(cè)原理、負(fù)載變化后的諧振頻率調(diào)節(jié)原理以及功率控制原理。其次，在系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方面，按照功能模塊進(jìn)行了劃分，涉及的單元電路有主電路、IGBT驅(qū)動(dòng)電路以及與微控制器相關(guān)的外圍電路，根據(jù)本論文的研究重點(diǎn)，論文對(duì)微控制模塊電路的設(shè)計(jì)及其外圍電路進(jìn)行了較為詳細(xì)的介紹。最后，在軟件設(shè)計(jì)部分，介紹了時(shí)下流行的Keil MDK軟件，并對(duì)STM32F4