程训明 董婷婷

摘 要：本文设计一种基于STM32的液位控制系统，该控制系统采用STM32作为控制核心，使用压力传感器采集水箱内的液位，通过串口触摸屏进行液位显示和给定，对水位进行有效的闭环控制。系统运用PID调节器实现液位闭环控制，通过对PID参数的整定，可以使液位保持在一个很小的误差范围内，实现液位的连续控制。

关键词：STM32;液位控制;PID控制

1 绪论

随着科学技术的不断发展，恒液位控制系统的研究也在不断进步。所谓的恒液位控制就是系统能够自动实现任意液位的精度控制，使其保持恒定的液位。在与嵌入式软件、硬件、自动控制等多项技术的紧密结合下，更能凸显出其优势。本课题的研究着重于对液位的检测与控制，以STM32作为主控制器，结合PID算法，达到对液位的精確控制。

2 硬件设计

2.1 总体方案

液位控制系统以STM32为控制核心，通过串口触摸屏发出启动信号到STM32控制器中，对传感器信号进行采集，将所得到的模拟信号通过A/D转换电路转成数字信号给STM32进行运算，根据运算结果控制调节阀进而控制液位的高度，并将结果实时在显示屏上。系统方框图如图1所示。

2.2 电路主要模块

液位控制系统除了负责传感器信号的采集和调节阀的控制外，还要运行PID算法，因此，需要对于微控制器的内部资源有一定的要求，本设计选用STM32F103RC，该微控制器具有丰富的外设资源，运算速度快，完全满足设计要求。对于电源模块，考虑到设备多应用于工业场景中，因此，设备采用DC24V供电，使用DCDC降压转换器TPS5430DDAR将24V转换为33V和5V，分别给STM32系统和串口屏供电。……