智能保温盒

USB-C PD充电器
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PW6606 诱骗 20V → VBUS
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78L09 → 9V（模拟电源）
LM317 → 3.3V（数字电源）
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STM32 上电 → 读取 NTC 温度
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用户设定目标温度（按键）
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PID 计算（温度环 + 电流环）
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输出 PWM → EG3002 → CMSC3006 → 加热膜
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实时采样 NTC + 电流 → 反馈至 PID
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动态调节 PWM 占空比，保持恒温
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过流/超温 → 关闭 PWM + 蜂鸣器报警

软件部分

#include "mid_pid.h"

/************************************************
功能：初始化PID各参数
参数：pid = 对应pid的结构体地址
      p = pid的静态kp值
      i = pid的静态ki值
      d = pid的静态kd值
      maxI = pid计算后的I最大值，即最大误差累加值
      maxOut = PID最大输出值
      target = 目标值
************************************************/
void pid_init(PID* pid, float p, float i, float d, float maxI, float maxOut, int target)
{
    pid->kp = p;
    pid->ki = i;
    pid->kd = d;
    pid->max_change_i = maxI;
    pid->max_output = maxOut;
    pid->target = target;
}
/******************************************************************
 * 函 数 说 明：PID变化累计的参数清零
 * 函 数 形 参：pid=对应的PID地址
******************************************************************/
void pid_change_zero(PID* pid)
{
    pid->change_p = 0;
    pid->change_i = 0;
    pid->change_d = 0;
}

/****************************************************
功能：单级PID计算
参数：pid = pid的参数输入
     target = 目标值
     current = 当前值
返回：PID计算后的结果
****************************************************/
float pid_calc(PID *pid, float target, float current)
{
    //用上一次的误差值更新 之前误差last_error
    pid->last_error = pid->error;
    //获取新的误差 = 目标值 - 当前值
    pid->error = target - current;

    //计算比例P = 目标值与实际值之间的误差e
    float pout = pid->error;
    //计算积分I = 误差e的累加
    pid->change_i += pid->error;
    //计算微分D = 当前误差e - 之前的误差last_e
    float dout = pid->error - pid->last_error;

    //积分I 限制不能超过正负最大值
    if(pid->change_i > pid->max_change_i)
    {
      pid->change_i = pid->max_change_i;
    }
    else if(pid->change_i < -pid->max_change_i)
    {
      pid->change_i = -pid->max_change_i;
    }

    //计算输出PID_OUT = （Kp x P）+ （Ki x I）+（Kd x D）
    pid->output = (pid->kp * pout) + (pid->ki * pid->change_i) + (pid->kd * dout);

    //输出 限制不能超过正负最大值
    if(pid->output > pid->max_output) pid->output = pid->max_output;
    else if(pid->output < -pid->max_output) pid->output = -pid->max_output;

    //返回PID计算的结果
    return pid->output;
}

/******************************************************************
 * 函 数 说 明：串级PID的计算函数
 * 函 数 形 参：左到右依次是串级PID结构体,外环目标值,外环反馈值,内环反馈值
 * 函 数 返 回：
******************************************************************/
void pid_cascade_calc(CascadePID *pid, float outerRef, float outerFdb, int innerFdb)
{
    pid_calc(&pid->outer, outerRef, outerFdb); //计算外环    
    pid_calc(&pid->inner, pid->outer.output, innerFdb); //计算内环
    //内环输出就是串级PID的输出
    pid->output = pid->inner.output; 
}

外壳使用嘉立创的纸盒