一、项目介绍

本项目旨在开发一套温湿度检测与恒温控制系统，通过对环境温湿度的实时监测与调控，为特定场所（如实验室、仓库等）提供稳定的温湿度环境。系统采用温湿度传感器，结合PID控制系统，确保温湿度数据的准确性和控制的可靠性。

二、设计思路及功能展示

本系统的设计思路主要分为三个部分：温湿度检测、LCD屏幕显示与恒温控制。首先，通过温湿度传感器实时采集环境数据；然后，将采集到的数据通过处理模块进行显示到LCD屏幕上，根据预设的温湿度范围判断是否需要进行调控；最后，通过恒温控制模块对环境进行加热，以达到预设的温湿度目标。将功能分成两类，一类为温湿度采集并显示到屏幕上，另一类为将采集到温度进行PID调节，达到设定值温度，并显示温度曲线。具体显示如下图所示：

1、主菜单页面

2、温湿度检测页面

3、温度控制器温度设定值页面

4、温度控制器曲线显示

三、软件流程图

软件部分主要实现对旋转编码器的不断读取当前状态值，来执行相对应的指令。流程简要如下：

系统初始化，配置各模块参数；

功能一：温湿度传感器开始采集数据，并显示到LCD屏幕中。

功能二：对温度进行设定，温湿度传感器开始采集数据，PID调节依据偏差自动校准，达到设定值温度，并将实时曲线显 示到LCD屏幕上。

主菜单页面代码：

if(BP1==1){
		 while(1){
			BP2=0;
			a=ENCODER_READ();
	        if(a==1)
			{
				BP1=0;
				BP2=1;
				break;
			}
			lcd_display_chinese(23,35,16,chinese_test1[0],5,RED);
			lcd_display_chinese(23,90,16,chinese_test2[0],5,BLACK);
		

功能一：温湿度检测代码

if(a==3&&BY1==1){
			lcd_clear(WHITE);
			while(1){
									BY1=0;
					SHT30_Read_Humiture(&Temp,&Humi);//读取温湿度
					dat_dis();
					lcd_showstr(25,2,T_DatBuf);
					lcd_showstr(25,6,R_DatBuf);					
					systick_delay_ms(100);//做延迟，防止采样频率过高
					a=ENCODER_READ();
                    if(a==3){
							systick_delay_ms(1000);
			         		BY1=1;
							lcd_clear(WHITE);
							break;						
												    }

					}}

功能二：温度控制器代码

	if(a==3&&BY2==1){
    BY2=0;
  	a=0;
		b=0;
		lcd_clear(WHITE);	
					while(1){
										if(b==1){break;}
										
										lcd_showstr(1,2,"Temp range:");
									  lcd_showstr(90,2,"0-60");
										lcd_showstr(1,6,"Temp set:");
										lcd_showuint8(80,6,SETTEMP);
										a=ENCODER_READ();
										if(a==1){SETTEMP=SETTEMP+2;}
										if(a==2){SETTEMP=SETTEMP-2;}
										if(a==3){
										lcd_clear(WHITE);												
						while(1){
										SHT30_Read_Humiture(&Temp,&Humi);//读取温湿度
										float newTemperature=Temp/100;
										UpdateTemperature(newTemperature);  // 更新温度数组  
										DrawTemperatureCurve(BLACK);// 在LCD上绘制温度曲线  
										dat_dis();
										lcd_showstr(0,0,T_DatBuf);
										lcd_showstr(1,1,"SET:");
										lcd_showuint8(40,1,SETTEMP);
										LCD_DrawLine(0,LCD_HEIGHT - 20 -(SETTEMP*((LCD_HEIGHT - 20) / 100.0f)),127,LCD_HEIGHT - 20 -(SETTEMP*((LCD_HEIGHT - 20) / 100.0f)),RED);	
										PWM=PID_realize();//更改占空比为PID输出值/PWM_DUTY_MAX  PWM_DUTY_MAX在fsl_pwm.h文件中 默认为50000
										pwm_duty(PWM2_MODULE3_CHB_C29,PWM);
										systick_delay_ms(200);//做延迟，防止采样频率过高
										DrawTemperatureCurve(WHITE);// 在LCD上绘制温度曲线  
										a=ENCODER_READ();	
										    if(a==3){
												systick_delay_ms(500);
												pwm_duty(PWM2_MODULE3_CHB_C29,0);
												lcd_clear(WHITE);
												BY2=1;
												b=1;
											    break;	}	}	}	}}

四、遇到的主要难题及解决方法

在项目开发过程中，我们遇到了以下主要难题：

1、第一次接触嵌入式方面知识，对许多基本的硬件驱动都不了解，对模拟电路、数字电路重新进行学习理解，了解各个驱动的工作原理；

2、恒温控制精度不足、采用PID控制算法对恒温控制模块进行精确调控，提高了控制精度；

3、旋钮编码器容易误触或锁死现象、调整驱动程序、添加了软件消抖。

五、未来的计划或建议

对于未来，我计划进一步完善系统的功能，添加实时操作系统，再进一步添加嵌入式GUI设计，完善LCD屏幕显示功能，尝试学习开发板上其他传感器的功能。建议对系统进行模块化设计，便于后续的维护和升级。此外，还可以考虑将系统与云平台结合，实现远程监控和管理功能，拓宽系统的应用范围。