基于STM32F050F4的无线程控微加热平台设计
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本文针对该需求,基于意法半导体公司最新推出的STM32F050F4无线单片机设计了由PT100温度检测、PWM驱动加热、Zigbee无线通信的数字闭环无线微型加热平台,并编程实现了对该微加热平台的远程温度控制,确保了节点的移动灵活性与性能稳定性。联系电话:010-57436216 15313166209。
本设计中的加热器是边长为1cm的正方形薄片陶瓷电阻加热器,通过的功率即为加热功率。PWM波频率设置为100Hz,占空比由0到100%,由STM32F050F4的定时器模块给出,接入低功耗、大功率MOS管
CDS16301Q2的栅极,而源-漏极作为加热器的电流通路。该MOS管漏电流仅为1mA,最大源漏电流为5A.测得该加热电路在室温下开环加热稳态值可达约500℃,功耗4W.
主控单元采用ST公司于2009年推出的32位超低功耗、苛刻环境无线处理器
STM32F050F4,芯片基于ARMCortex-M3内核,处理能力强,性价比高。芯片集成8KBRAM和128KBFLASH,并带有丰富的接口资源,如本设计用到的ADC模块、定时器PWM模块、RF通信模块、UART模块。
该模块符合IEEE802.15.4MAC层标准,并提供对Zigbee的最大程度硬件支持。芯片同时自带了符合EmberZigbee的硬核协议栈。外围电路方面,采用PCB微带倒F天线设计方案,并选用SOSHIN公司推出的DBF71A001射频通信滤波器,集成了巴伦和2.45GHz带通滤波器功能,确保最大有效功率传输。
STM32F050F4的嵌入式软件主程序如图2所示。上电后,首先进行处理器内核、硬件访问层初始化和板级初始化,包括内存空间配置、启动AD、无线接收配置等。当有RF接收事件发生时,硬件将该事件写入RF接收标志寄存器和相应缓存。