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靠近PCB板的边缘，靠近引出接插件。
从利于散热的角度出发，PCB板最好是直立安装，板与板之间的距离一般不
应小于2cm。发热量小、耐热性差的器件（如小信号晶体管、小规模集成电路、电解电容等）应放在冷却气流的最上游，发热量大或耐热性好的器件（如功率晶体管、大规模集成电路等）应放在冷却气流的最下游。水平方向上，大功率器件尽量靠近板的边沿布置，以便缩短传热路径；垂直方向上，大功率器件应尽量靠近板的上方布置，以减少对其他器件温度的影响。
我们在进行硬件电路原理图、PCB设计时就要充分考虑采用这些抗干扰措施，
这对于提高硬件电路的抗干扰能力、在复杂环境下的适应和生存能力具有非常重要的作用。
3.8 控制电路板PCB图
根据设计的原理图，我们使用Protel99se电路绘制软件绘制出增压流量配
比系统控制电路板的PCB图纸，如图3.11所示：
图3.11 控制电路板PCB图
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4 软件设计
4.1 软件开发环境
4.1.1 软件开发语言选择
STM32微控制器支持汇编语言和C语言对其进行编程，汇编语言直接面对底
层硬件，执行效率很高，但是其可读性和可移植性都比较差，这对于软件的维护、调试还有升级都是不利的，程序的开发周期也比较长。为了提高程序的编写效率，缩短产品的开发周期，设计者大多倾向于使用C语言来进行嵌入式的开发。
C语言是一种编译型的结构化程序设计语言，它具有简单而强大的处理功能，
具有运行速度快、编译效率高、可移植性好和可读性好等多种优点。C语言可以像汇编语言一样对位、字节和地址进行操作，使程序可以直接对内存及指定寄存器进行操作。C语言支持模块化编程，这对于设计一个大型的程序是很有好处的，因为可以由多个设计者进行分工编程和调试。同时C语言自带有强大的库函数，编程效率高。总之，使用C语言进行嵌入式开发是非常方便的。
对于增压供水流量配比控制系统而言，主控制芯片是ARM CM3核的
STM32F103VET6微控制器，其内部硬件结构比较复杂，ARM指令种类繁、条数多，同时本系统程序比较大，比较复杂，采用汇编语言进行编程工作量很大，而且对于开发人员的要求也非常高，所以选择C语言来进行控制器的开发是比较合适的。
4.1.2 软件开发环境选择
STM32的开发工具有很多种，比较常见的有IAR、Keil等。其中，Keil公司
的开发工具Microcontroller Development Kit(MDK),集Keil的?Vision IDE环境与ARM编译工具RVCT两者的优势于一体，具有项目管理、程序编译、程序调试、程序下载、JTAG仿真等多种功能，是开发基于CM3核处理器应用的专业利器。同时，早在2007年4月，ARM公司就与国内顶尖的嵌入式工具开发企业合作推出了中国版MDK，通过本土化价格及服务，进一步降低了中国企业进行ARM MCU开发的成本。目前，MDK已成为中国工程师进行CM3核处理器应用开发的最佳工具。而且本人早在学习51单片机时就已经使用Keil软件了，对于Keil软件的使用比较熟练，所以在这里我选用Keil软件作为增压流量配比控制系统软
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件的开发工具。其主要开发界面如图4.1所示，主要由菜单栏、工具栏、项目树、源代码编辑区和项目输出区组成。
菜单栏 工具栏 项目树 源代码编辑区 项目输出区
图4.1 STM32 MCU开发软件主要界面图
4.2 软件总体结构设计
软件的总体结构是系统软件的基础，它将会对增压流量配比控制系统的性能 起到非常重要的作用。在进行软件结构设计之前，必须要对软件的相关功能进行定义。进行功能定义是要明确我们所设计的软件要完成哪些任务，确定有哪些输入和输出量，哪些是模拟输入输出、哪些是数字输入输出，并且确定需要怎样处理各种数据以及判断处理结果等等。对于输入、输出的数据，也需要确定其传输方式，包括是串行还是并行、同步还是异步等。另外，数据的传输波特率、格式、校验方式以及各种状态位等也要与硬件系统的逻辑协调一致，否则软件在运行时会出现错误，导致系统不能正常运行。在完成对系统软件的功能定义之后，可以把系统软件分为若干个独立的模块，每个模块完成不同的任务。根据这些模块之间的相互关系来协调软件的结构，使得增压流量配比控制系统能够准确高效地完成预定的任务。
根据对增压流量配比控制系统的各个部分和功能进行分析，我们确定了软件
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的总体架构，如图4.2所示。
控制软件主循环部分霍尔传感器中断串口接收中断ADC中断外部中断系统初始化参数设置信息处理控制电机运行速度及方向信号输入RS485通讯信号输入流量信号输入手动开关输入图4.2 系统软件总体结构图
4.3 初始化部分
在主程序的最前面，我们首先要对MCU的时钟、延时、串口1、ADC1、GPIO
等进行初始化操作，为下面主循环控制程序和中断程序的顺利执行奠定基础，具体初始化程序如下：
Stm32_Clock_Init(9);//外部晶振8MHz，经过PLL（=9）倍频之后为72MHz,
//该函数在sys.c源文件中
delay_init(72);//延时初始化,该函数在delay.c源文件中 uart_init(72,9600);//设置波特率，该函数在usart.c源文件中 RS485_Init();//485总线初始化，该函数在RS485.c源文件中 KEY_Init();//按键初始化，该函数在KEY.c源文件中 Adc_Init();//ADC初始化，该函数在ADC.c源文件中 MOTOR_Init();//电机初始化，该函数在MOTOR.c源文件中
4.4 主循环控制部分
增压流量配比控制系统的整体设计思路是将ADC处理、串口接收、霍尔传感
器输入、按键输入这四个部分都设置成中断处理方式，其中按键输入的中断优先级最高，其次是串口接收，然后是ADC处理，最后是霍尔传感器输入，这四个中断处理程序完成之后，将相关的数据存入对应的缓存中去，然后等待主循环程序
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来读取处理。这主要是利用了STM32 MCU中断资源非常丰富、中断优先级多的优点，可以大大提高程序处理的实时性。
主控制程序循环读取串口接收缓存里的上位机指令数据和AD转换结果缓存
里的数据，然后进行对比，确定电机的运行方向和速度，配置高级定时器1，进行无刷电机控制。然后返回主循环程序开头，依次类推，不断循环。主循环控制部分的程序流程图如图4.4所示。
初始化读取串口接收数据缓存无有无有效数据有计算目标流量值读ADC缓存计算流量差值换算成电机速度写PWM参数控制电机运行
图4.4 主循环控制程序流程图
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