【正文】 饋環(huán)路通過高穩(wěn)定性，低噪聲的PID（比例積分微分）補償網絡構成，通過調整PID參數可以改變系統(tǒng)響應特性。采用高精度誤差放大器作為輸入級，它具有自校正、自穩(wěn)零、低飄移的特性，最大溫漂電壓低于250mV，在典型應用中，使目標溫度誤差低于177。熱電偶和熱敏電阻是常用的兩種溫度敏感元件，熱敏電阻在靈敏度、線性度等方面均優(yōu)于熱電偶。所以溫度采集電路直接接在該引腳上，負溫度系數熱敏電阻（NTC），構成一分壓結構。DAC電源采用5V供電，用一個10uF與一個104電容做簡單濾波。 溫度設定電路當溫度采集電路中得到的電壓信號，即接到ADN8830溫度電壓信號輸入腳TEMPIN的電壓信號與溫度設定腳TEMPSET的輸入電壓值相等時，誤差放大器的輸出為零，此時目標溫度就已經達到了設定的溫度。該電壓值等于在該設定溫度下，溫度采集電路中NTC分壓得到的電壓值。當電路工作于開關模式時，可以提高電源的利用率。因此，工作時N2A和N2B的結電容被反復地充電和放電，其消耗的能量可簡單用下式表達。電阻值根據選擇的PWM開關工作頻率和式()進行計算而得。而H橋的另一側不需要附加電路。PID的數學模型為： ()，Kp為比例系數；TI為積分時間常數；TD為微分時間常數。引入積分控制能后可記憶并積分偏差，很小的偏差也會積累并進行相應的控制，但是積分作用總是滯后于偏差，導致系統(tǒng)易于振蕩，被控變量波動很大。不同的應用設計者可以根據自己的熱負載特性來調整補償網絡, 從而達到最佳的溫度設定時間和穩(wěn)定性容限, 但補償網絡的轉換周期對控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響較大。一般330 pF～1nF的電容比較合適。P15引腳端接地即可。當管腳1(THERMFAULT)輸出高電平時, 表示電路工作異常, 發(fā)光二極管D2 被點亮。TEC制冷器放置在H橋的中間，當N2A開關管有效導通、N2B開關管有效關閉、N3B常通、N3A常閉時, 電流從TEC的/+0端經TEC流向/0端；當N2A開關管有效關閉、N2B開關管有效導通、N3B常閉、N3A常通時, 電流從TEC的/0端經TEC流向/+0端。電路工作與PWM控制模式中, 輸出驅動為開關脈動電流, 必需采用電感和電容對施加在TEC兩端的開關脈沖電流進行濾波, 保證TEC安全可靠工作。, , 。根據式()計算, 若ΔIL , , fCLK應大于425kHz。但是C4越小, 輸出紋波電壓越大。完整程序清單見附錄。它最著名的產品是C編譯器IAR Embedded Workbench, 支持眾多知名半導體公司的微處理器。extern uchar key_flag。//寫到DAC的電壓數據DAC_1高8位uchar Temp_1。uchar colum_6[]=已用時：。uchar colum_12[]=send 確定^ 。uchar colum_16[]=sending... 。uchar colum_3[]=電氣與電子工程。 //關閉看門狗P6DIR |= BIT2。P6DIR = 0XFF。 //初始化鍵盤set_timerA()。 //初始化液晶屏redraw=0。Temp_1=0。Write_Str(0x90,amp。Write_Str(0x98,amp。/**********進入操作界面****************/Write_Str(0x80,amp。Write_Str(0x88,amp。Dis_time()。 dis_temper_set()。 skip=0。 } else { Write_Cmd(0x8c)。colum_15[0])。 Write_Data(0x20)。 Write_Data(0x2b)。 position_x=1。 Write_Data(0x3e)。 Write_Data(0x3e)。 default:break。 Write_Data(0x2d)。 } Write_Str(0x98,amp。 }break。//DAC數據處理 if(Write_DAC(DAC_1,DAC_2)) Write_Str(0x98,amp。 default:break。amp。 position_x=0。 position_x=2。 }break。colum_15[0])。 case 2: { Write_Str(0x98,amp。 case 3: { dN_1[1]++。 } }break。 position_x=0。 position_x=1。 }break。 } } if(key_flag==1) dis_temper_set()。RST=0。 //設置定時器A的中斷時間為1S 初值設置為327681個時鐘周期 TACTL = TASSEL_1 + MC_1。 redraw=1。DS18B20采用單線串行通信。從t0時刻開始15us之內應將所需寫的位送到總線上，DSl820在t后1560us間對總線采樣。之后在t1時刻將總線拉高，產生讀時間隙，讀時間隙在t1時刻后t2時刻前有效。 //增計數到CCR0 while(!(TBCTL amp。 //停止計數 TBCTL amp。串行總線I2C由數據線SDA和時鐘線SCL構成。主控器收到應答信號后開始傳送第二個數據字節(jié)。DAC8571幾種工作模式，本設計中只用普通模式。繼續(xù)等待應答，檢測到應答發(fā)送電壓數據高8位。經過實驗驗證本方案能達到設計要求，具體如下：℃； ℃；℃以內時，控溫收斂時間在1min左右； 系統(tǒng)實物圖硬件主要進行了以下幾方面的測試和調試：電源溫度性的調試、DAC輸出精度調試、H橋輸出紋波特性測試、TEC的安裝散熱條件測試、NTC溫度阻值特性與系統(tǒng)參數調整。%。實驗結果表明，電壓紋波小于177。測試結果：。D=(R/(R+))*65536 （） TEC的安裝及散熱條件測試TEC熱面散熱的好壞直接影響TEC的制冷效果。實驗結果：室溫條件下系統(tǒng)能達到的最低溫度值為5℃。：1）查閱MSP430F149單片機數據手冊，了解其定時計數器的使用；2）編寫程序；3）調試驗證程序。 ：1）編寫按鍵掃描程序；2）與時間顯示程序嵌套使用；3）調試驗證程序。：，在LCD的第二行顯示DS18B20測得的溫度值。光標指示在設置溫度某一位數字上時，按下功能鍵能使該數字增一，光標指示在發(fā)送選項時按下功能鍵能顯示“sending……”。：1）查閱DAC8571的數據手冊，了解I2C通信協(xié)議的讀寫時序，了解其使用方法?！鎯鹊臏乜貓龊?。，沒有在有熱源情況下進行測試。以DS18B20采集到的溫度作為反饋，調節(jié)DAC的輸出值。改進其熱傳遞特性，減少熱層溫差的分布。s Guide (Rev. F).[9]Dallas Semiconductor. DS18B20 Programmab。本文提供的半導體制冷片控制方案，適用于小功率制冷，小空間溫控系統(tǒng)。，從而降低成本。受到TEC控制器ADN8830的限制，最大加在TEC兩端的電壓值只有5V。下面對設計的不足與值得改進的地方進行總結。 DAC調試電路連接第六章 總結與展望 為完成本次設計主要進行了以下工作：對制冷片控制方面資料進行了大量查閱，最終選定方案；了解了半導體制冷技術的原理與應用；設計繪制PCB，開板；硬件調試與軟件調試；撰寫論文。：，按光標指示，可使用K1~K3修改第三行的溫度設置值。：在LCD12864上能通過光標指示與3個獨立按鍵設置溫度并且有發(fā)送選項。 按鍵調試實驗：查閱DS18B20的數據手冊，了解其串行通信協(xié)議的讀寫時序，了解其數據與溫度的轉換關系，編寫溫度采集與顯示程序：在LCD12864中顯示DS18B20采集到的溫度值。 時間顯示調試實驗：編寫獨立按鍵掃描程序，并且插入時間顯示程序中，達到能通過按鍵調整時間的目的。：在LCD12864第一行顯示“覃仕明”：1）查閱LCD12864數據手冊，了解其各引腳功能及與單片機的接口連接，了解其通信方式，讀寫數據時序，常用命令集；2）編寫程序；3）調試驗證程序。安裝好TEC及整個系統(tǒng)后，給一個很低的設定溫度值，向DAC發(fā)送一個很大的電壓數據（），觀察制冷片能達到的最低溫度值。在線進行調試，觀察記錄實際溫度值與設定溫度值偏差。，及TEC兩端的電壓。實驗結果表明輸出電壓能精確到177。讓TEC最大功率輸出條件下，用萬用表測量觀察電源輸出，及電路板幾個測試點的壓降情況，當ADN8830工作在開關模式時，示波器觀察電路板幾個測試點的電壓紋波。 控制DAC輸出滿量程的1/4電壓值例子 DAC8571控制流程圖5. 源代碼見附錄第五章 實驗與驗證本設計的實驗驗證主要分硬件調試與軟件調試兩部分。整個通信過程是：先是單片機發(fā)一個起始信號，接著發(fā)一個器件地址。 I2C總線通信時序DAC8571是16位DAC，地址編輯引腳只有一個所以最多能掛2片在同一總線上。之后主控器發(fā)送一個地址字節(jié)包括7位地址碼和一個讀寫位。 //清除中斷標志} DAC8571子程序的設計實現與DAC通信，控制DAC的輸出電壓。 //等待 TBCTL amp。 DS18B20讀時序: DS18B20子程序流程圖因為DS18B20通信時序要求比較嚴格，所以延時使用定時器延時，程序如下：/******************************************* 函數名稱：DelayNus功 能：實現N個微秒的延時參 數：n延時長度返回值 ：無說明 ：定時器B的計數時鐘是1MHz，CPU主頻8MHz********************************************/void DelayNus(uint n){ TBCCR0 = n。連續(xù)寫2位間的間隙應大于1us。DSl820在檢測到總線的上升沿之后，等待1560us，接著DS1820在t2時刻發(fā)出存在脈沖(低電平持續(xù)60240 us)。 按鍵掃描子程序流程：見附錄 DS18B20子程序的設計實現單片機與DS18B20通信，使用的是單線串行通信。 //使能CCR0比較中斷 _EINT()。并行數據通信口接單片機P2口，S、RW、,。 } }break。 case 3: { dN_1[2]+=5。 case 2: { Write_Str(0x98,amp。colum_15[0])。 }break。 position_x=3。 position_x=0。 } }break。 case 3: { dN_1[0]++。 case 2: { Write_Str(0x98,amp。colum_15[0])。 default:break。 time_clear()。colum_16[0])。 position_y=1。 Write_Data(0x3e)。 case 2: { switch(key_value) { case 1: if(Temp_1) { Write_Cmd(0x8c)。 Temp_1=1。 Temp_1=0。 }break。colum_12[0])。 } else { Write_Cmd(0x8c)。 }break。 Write_Data(0x2b)。 Write_Data(0x