本文選題：溫度壓力控制 + STM32��； 參考：《南京信息工程大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：近年來(lái)隨著納米科技的不斷進(jìn)步,納米材料被運(yùn)用于半導(dǎo)體行業(yè)中,誕生了新的封裝工藝,但是在控制領(lǐng)域卻少有針對(duì)新型材料燒結(jié)的控制系統(tǒng)。同時(shí)半導(dǎo)體產(chǎn)品在我們的日常生活中越來(lái)越不可或缺,甚至在一些關(guān)鍵的位置發(fā)揮著舉足輕重的作用,半導(dǎo)體器件的品質(zhì)至關(guān)重要。而在生產(chǎn)過(guò)程中,最重要的兩個(gè)因素便是溫度和壓力。因此,本文提出了一種運(yùn)用于新型納米材料封裝系統(tǒng)中恒溫恒壓箱內(nèi)的溫度、壓力控制設(shè)計(jì)。本文完成了封裝系統(tǒng)恒溫恒壓箱內(nèi)的溫度、壓力控制系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)計(jì)工作,首先對(duì)該課題的研究背景、意義以及對(duì)國(guó)內(nèi)外溫度、壓力智能監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r做了簡(jiǎn)單的描述,然后對(duì)使用ARM的CortexM3內(nèi)核的STM32控制器設(shè)計(jì)的溫度、壓力控制系統(tǒng)做了詳細(xì)的介紹。在硬件方面,本文對(duì)各個(gè)模塊及功能都做出了理論分析,包括電源電路、采集電路和信號(hào)處理電路等等。選用了 STM32F103ZET6作為控制核心。溫度傳感器采用的是PT1000鉑電阻溫度傳感器,并設(shè)計(jì)了溫度采集、升溫、降溫驅(qū)動(dòng)電路,實(shí)現(xiàn)溫度的控制。壓力傳感器采用了壓阻式壓力傳感器,設(shè)計(jì)了通過(guò)伺服電機(jī)和伺服控制器來(lái)控制設(shè)備內(nèi)部的氣壓。軟件方面,每個(gè)程序模塊相互獨(dú)立,使用C語(yǔ)言完成編寫(xiě)。同時(shí)研究了常規(guī)PID算法和模糊PID算法并運(yùn)用于溫度、壓力控制,實(shí)現(xiàn)參數(shù)自整定。編寫(xiě)上位機(jī)界面,通過(guò)人性化的人機(jī)界面控制溫度、壓力,并顯示實(shí)時(shí)溫度、壓力曲線。最后,進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)試、仿真,先是分別對(duì)常規(guī)PID算法和模糊PID算法進(jìn)行了 Matlab仿真,通過(guò)仿真結(jié)果表明,模糊PID控制算法超調(diào)量更小,抗干擾能力強(qiáng),達(dá)到較好的控制效果。再對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行一系列驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的溫度、壓力控制系統(tǒng)滿足設(shè)計(jì)要求。
[Abstract]:In recent years, with the development of nanotechnology, nanomaterials have been used in semiconductor industry, and a new packaging technology has emerged. However, in the field of control, there are few control systems for sintering of new materials. At the same time, semiconductor products are becoming more and more indispensable in our daily life, and even play a pivotal role in some key positions. The quality of semiconductor devices is very important. In the production process, the two most important factors are temperature and pressure. Therefore, this paper presents a design of temperature and pressure control in constant temperature and constant pressure box used in a new type of nanomaterial packaging system. In this paper, the hardware and software design of the temperature and pressure control system in the package system is completed. Firstly, the research background, significance and temperature at home and abroad are given. This paper briefly describes the development of the pressure intelligent monitoring system, and then introduces the temperature and pressure control system of the STM32 controller based on the CortexM3 kernel of arm in detail. In terms of hardware, this paper makes a theoretical analysis of each module and function, including power circuit, acquisition circuit and signal processing circuit and so on. STM32F 103 ZET6 is selected as the control core. The temperature sensor adopts PT1000 platinum resistance temperature sensor, and the temperature acquisition, heating and cooling drive circuit is designed to realize temperature control. The pressure sensor adopts piezoresistive pressure sensor, and the pressure inside the equipment is controlled by servo motor and servo controller. Software, each program module independent of each other, using C language to complete the preparation. At the same time, the conventional pid algorithm and fuzzy pid algorithm are studied and applied to temperature and pressure control to realize parameter self-tuning. Write upper computer interface, control temperature, pressure and display real-time temperature and pressure curve through human-machine interface. Finally, the system is debugged and simulated. Firstly, the conventional pid algorithm and the fuzzy pid algorithm are simulated by Matlab. The simulation results show that the fuzzy pid control algorithm has less overshoot, stronger anti-jamming ability and better control effect. A series of verification experiments are carried out on the whole system. The experimental results show that the designed temperature and pressure control system meets the design requirements.
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP273

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2043919