[发明专利]一种PWM加热控制系统及方法

权利要求书

1.一种PWM加热控制系统，其特征在于，所述系统由PWM产生电路(1)、升压稳压电路(2)、加热控制电路(3)、OLED显示电路(4)和温度采集电路(5)组成；

所述升压稳压电路(2)的电源输出端与PWM产生电路(1)的电源输入端连接，所述PWM产生电路(1)的第一数字输入输出端与所述温度采集电(5)的数字输入输出端连接，所述PWM产生电路(1)的PWM波发生端与加热控制电路(3)的信号接收端连接，所述PWM产生电路(1)的第二数字输入输出端与所述OLED显示电路(4)的输入输出端连接；

所述PWM产生电路(1)的主控芯片为STC15W4K32S4系列单片机，所述PWM产生电路的PWM波发生端由所述单片机的PWM波发生端产生，所述STC15W4K32S4系列单片机产生6路高精度PWM，且各路PWM相互独立,所述PWM产生电路的第一数字输入输出端为单片机的第一数字输入输出端，所述PWM产生电路的第二数字输入输出端为单片机的第二数字输入输出端；

所述单片机的PWM波发生端包括第一路PWM发生端与第二路PWM发生端，所述第一路PWM发生端与加热控制电路中NMOS1端连接，所述第二路PWM发生端与加热控制电路中NMOS2端连接，由单片机控制加热控制电路的通断；

所述NMOS1端由电阻R6与二极管D4并联后分别与电阻R10一端连接及MOS管Q4的栅极连接，电阻R10另一端与MOS管Q4的源极连接，所述NMOS2端由电阻R7与二极管D5并联后分别与电阻R11一端连接及MOS管Q3的栅极连接，电阻R10另一端与MOS管Q3的源极连接，加热控制电路还包括加热电路，所述加热电路的核心芯片为升压芯片SX1308，所述升压芯片SX1308的输入端连接输入电源且并联电容C7和C8，所述升压芯片SX1308的输出反馈端连接电阻R8和R9，通过电阻R8和R9的比值设置输出电压，输出端连接电热丝P1。

2.根据权利要求1所述一种PWM加热控制系统，其特征在于，所述升压稳压电路(2)由升压电路及稳压电路组成；

其中，升压模块由升压芯片CE8301与电容C32、电感L4及二极管D9连接组成升压电路，所述升压电路支持0.9V至5V电压输入，固定5V输出；

稳压电路由低压差线性稳压芯片AMS1117-3.3V与电容C15、电容C16连接组成稳压电路，将升压电路输出的5V电压经稳压电路后输出位3.3V电压为PWM产生电路提供电能。

3.根据权利要求1所述一种PWM加热控制系统，其特征在于，所述温度采集电路(5)由DS18B20单总线数字温度传感器与电阻R13连接组成，所述传感器与单片机通过单总线的连接方式连接，所述传感器DS18B20数字输入输出端连接至单片机第一数字输入输出端。

4.一种PWM加热控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、通过温度采集电路采集的温度数据，发送至单片机；

S2、单片机接收温度数据后，通过单片机内部程序PID算法对数据进行处理；

S3、根据处理后的数据，由单片机的PWM波产生端控制加热控制电路中NMOS1端及NMOS2端进行开关，当温度低于设定温度时，单片机控制NMOS1端及NMOS2端开通信号，加热升压电路进行加热，温度高于设定温度时，单片机控制NMOS1端及NMOS2端关闭信号，停止加热；

具体的，所述单片机的PWM波发生端包括第一路PWM发生端与第二路PWM发生端，所述第一路PWM发生端与加热控制电路中NMOS1端连接，所述第二路PWM发生端与加热控制电路中NMOS2端连接，由单片机控制加热控制电路的通断；

所述NMOS1端由电阻R6与二极管D4并联后分别与电阻R10一端连接及MOS管Q4的栅极连接，电阻R10另一端与MOS管Q4的源极连接，所述NMOS2端由电阻R7与二极管D5并联后分别与电阻R11一端连接及MOS管Q3的栅极连接，电阻R10另一端与MOS管Q3的源极连接，加热控制电路还包括加热电路，所述加热电路的核心芯片为升压芯片SX1308，所述升压芯片SX1308的输入端连接输入电源且并联电容C7和C8，所述升压芯片SX1308的输出反馈端连接电阻R8和R9，通过电阻R8和R9的比值设置输出电压，输出端连接电热丝P1。

5.根据权利要求4所述一种PWM加热控制方法，其特征在于，所述单片机内部程序PID算法处理过程包括以下步骤：

S21、将温度显示初始化，变量初始化及温度传感器进行初始化；

S22、读取当前温度并通过OLED显示电路显示温度，根据温度计算调整PWM占空比；

S23、判断当前温度与目标温度的大小，根据当前温度与目标温度的差值决定加热占空比，并开始按照比例控制加热。