【正文】 料所制成的熱電偶的賽貝克系數(shù)為： α ab =|α a－ α b| 珀?duì)柼?yīng) 當(dāng)直流電流通過由不同導(dǎo)體連接形成的回路時(shí)，在結(jié)點(diǎn)會產(chǎn)生吸熱或放熱的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象被稱為珀?duì)柼?yīng)。當(dāng)改變電流的方向時(shí)，吸熱端 會變?yōu)榉艧岫?，放熱端會變?yōu)槲鼰岫?。所以我們根?jù)工藝的要求選用了 TEC112712 型號的 半導(dǎo)體加熱片 。 （ 5） 工作電流： Imax=12（額定電壓啟動時(shí)） （ 6） 額定電壓： DC12V（ Vmax： ） （ 7） 致冷功率： Qcmax 115W （ 8） 裝配壓力： 85N/cm2 （ 9） 工作環(huán)境：溫度范圍 55℃～ 83℃（過高的環(huán)境溫度降直接影響制冷效率） （ 10） 封裝工藝：四周標(biāo)準(zhǔn) 704 硅橡膠密封 （ 11） 包裝標(biāo)準(zhǔn)：泡沫盒包裝 ,存放 條件 環(huán)境溫度 10℃～ 40℃ （ 12） 存放條件： 40~60℃ 低溫端 高溫端電流吸熱低溫端 高溫端電流放熱 2020屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 散熱器 ： 散熱系統(tǒng)主要是傳導(dǎo)冷量和熱量 ,散熱風(fēng)扇的功率 電壓是 (導(dǎo)冷模塊、導(dǎo)熱模塊、散熱風(fēng)扇、風(fēng)扇外罩和鏈接用的螺絲 )。熱電阻溫變送器和熱電偶變送器都適合遠(yuǎn)傳，但是熱電偶的測溫范圍比在此項(xiàng)目中溫度范圍要大的多，由此會影響溫度信號的測量精度。 熱電阻工作原理 熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測器。因此，只要測量出感溫?zé)犭娮璧淖柚底兓?，就可以測量出溫度。 相比較而言，熱敏電阻的溫度系數(shù)更大，常溫下的電阻值更高（通常在數(shù)千歐以上），但互換性較差，非線性嚴(yán)重，測溫范圍只有 50~300℃ 左右，大量用于家電和汽車用溫度檢測和控制。 目前熱電阻的引線主要有三種方式 二線制 ：在熱電阻的兩端各連接一根導(dǎo)線來引出電阻信號的方式叫二線制：這種引線方法很簡單，但由于連接導(dǎo)線必然存在引線電阻 r， r大小與導(dǎo)線的材質(zhì)和長度的因素有關(guān)，因此這種引線方式只適用于測量精度較低的場合 三線制 ：在熱電阻的根部的一端連接一根引線，另一端連接兩根引線的方式稱為三線制，這種方式通常與電橋配套使用，可以較好的消除引線電阻的影響，是工業(yè)過程控制中的最常用的引線電阻。采用三線制是為了消除連接導(dǎo)線電阻引起的測量誤差。 在本項(xiàng)目中，選用的 PT100 的型號是 WZP 型鉑電阻，測量范圍是： 200~650℃ ，采用三線制接法。 MAX3222,MAX3232帶有 2 個(gè)接收器和 2 個(gè)驅(qū)動器。 在本項(xiàng)目中，選用的是 MAX3232 四運(yùn)算放大器 ★ LM324 內(nèi)部包括有兩個(gè)獨(dú)立的、高增益、內(nèi)部頻率補(bǔ)償 的運(yùn)算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用 , 也適用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源 電流與電源電壓無關(guān)。 — 177。該系列集成穩(wěn)壓 IC型號中的 lm78或 lm79 后面的數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如 lm7806 表示輸出電壓為正 6V， lm7909表示輸出電壓為負(fù) 9V。8V。15V。標(biāo)準(zhǔn)信號一般為 05V 的電壓信號、 420MA 的電流信號或 110KHZ 的頻率信號。這就要求我們設(shè)計(jì)一個(gè)換向電路，來根據(jù)溫度的變化而改變半導(dǎo)體加熱制冷片上的電壓方向。 VT1 和 VT3 同時(shí)導(dǎo)通和關(guān)斷； VT2 和 VT4同時(shí)導(dǎo)通和關(guān)斷。這種換向電路雖然只用到兩個(gè) IGBT 功率管，但是用到了正向和負(fù)向電壓，這就增加了設(shè)備的成本和實(shí)現(xiàn)的難度。整流后用一個(gè) 1000uf 的電容進(jìn)行濾波，再經(jīng)過 LM7812 和 LM7805 穩(wěn)壓后即提供了 +12V 和 +5V的電壓。當(dāng)然，數(shù)字液晶顯屏不能夠顯示漢字，因?yàn)樽址c漢字所占據(jù)的位數(shù)不同。 第 5 腳： R/W 為讀寫信號線，高電平時(shí) 進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。 第 15 腳：背光源正極。 鍵盤的工作方式 與獨(dú)立式鍵盤相類似 ，矩陣式鍵盤的掃描也有程序查詢方式和中斷處理方式兩種，在實(shí)際應(yīng)用中根據(jù)具體情 況進(jìn)行選擇。 判別鍵盤上有無鍵按下。 求 按鍵位置。 鍵盤接線圖如圖 46 所示： 2020屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 圖 46鍵盤與單片機(jī)接線圖 圖為 4 行 4 列鍵盤接法，共 16 個(gè)鍵。還包括若干小的元器件，如：電阻、電容、運(yùn)算放大器、穩(wěn)壓器等。本系統(tǒng)的程序分為 5 個(gè)部分組成。 sbit B2=P0^2。 //AD 轉(zhuǎn)換高八位 unsigned char ad_result_low2[10]。 unsigned char b,t,R。 2020屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 uchar code disp1[]={提示 : 按 1 鍵進(jìn)入 }。 unsigned char code num2[]={0xa3,0xb2}。 unsigned char code num6[]={0xa3,0xb6}。 //模塊延時(shí)程序 1ms void delay1ms(uint delay1ms) //STC11F60XE,延時(shí) 1ms { uint i,j。i7。 } void delay(uint delay) //STC11F60XE,延時(shí) 170us { uint i,j。i124。j++)。 //行線 3引腳定義 2020屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 sbit P2_3=P2^3。 //按鍵功能實(shí)現(xiàn)函數(shù)聲明 void main(void) //主程序 { P1=P1﹠ 0x0f。 //按鍵功能實(shí)現(xiàn)函數(shù)調(diào)用 } } void keyscan(void) //鍵盤掃描函數(shù)定義 { for keyscan(void) { P1=P1∣ code_key[i]。 else if(p13= =0) //若第 4行有鍵按下
。 else if(p11= =0) //若第 2行有鍵按下 KeyNum=2+i*4。 //鍵值賦為無效值 keyscan()。 uchar code code_key[]={0xe0,0xd0,0xb0,0x70}； //行線單獨(dú)置“ 0”碼 void keyscan(void)。 //行線 1引腳定義 sbit P2_1=P2^1。 for(j=0。delay0。j210。delay1ms0。 unsigned char code num8[]={0xa3,0xb8}。 unsigned char code num4[]={0xa3,0xb4}。 unsigned char code num0[]={0xa3,0xb0}。 unsigned char code ma1[6]={0xb5,0xe7,0xd1,0xb9,0xa1,0xc3}。 //AD 轉(zhuǎn)換總十位 unsigned char ad_average_result。 sbit B4=P0^4 sbit B5=P0^5 sbit B6=P0^6 sbit B7=P0^7 sbit RS=P1^4 sbit R/W=P1^5 sbit E=P1^6 unsigned int temp1,sh1,ge1,n1,m1。 顯 示程序： include define uint unsigned int define uchar unsigned char //定義變量 sbit B0=P0^0。此單片機(jī)有兩種編程方法，一種是匯編語言，另一種是 C語言編程。 系統(tǒng)總電路圖 通過以上對系統(tǒng)各個(gè)部分進(jìn)行分析與解釋，繪制出了以下的系統(tǒng)總的電路圖。 調(diào)用功能處理程序，對該鍵號的按鍵進(jìn)行處理。 去除鍵的抖動。 程序查詢方式是利用 CPU在完成其他工作的空閑，調(diào)用鍵盤掃描子程序，來處理按鍵輸入。 通過以上的介紹，所畫的 LCD 原理圖如圖 45 所示： 圖 451602LCD 顯示接線圖 2020屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 鍵盤 電路 圖 矩陣式鍵盤的結(jié)構(gòu)與原理 該方式在按鍵連接較多的情況下會占用大量 I/O 口，在系統(tǒng)較龐大時(shí)無法接受的，因此在按鍵較多時(shí)可以考慮矩陣式鍵盤接法或采用專用的鍵盤接口芯片。 第 6 腳： E端為使能端，當(dāng) E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。 1602LCD 主要技術(shù)參數(shù) 顯示容量： 16 2個(gè)字符 芯片工作電壓： 工作電流： （ ） 模塊最佳工作電壓： 字符尺寸： （ W H） mm 引腳功能說明 1602LCD 采用標(biāo)準(zhǔn)的 14 引腳（無背光）或 16引腳（帶背光）接口，各引腳說明如下表： 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀 /寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負(fù)極 2020屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 第 1 腳： VSS 為地電源 第 2 腳： VDD 接 5V 正電源 第 3 腳： VL為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對比度最弱，接地時(shí)對比度最高，對比度過高時(shí)會產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對比度。 顯示電路 液晶顯示模塊的原理 液晶屏上顯示的字碼是通過在方格（每個(gè)方格成為一個(gè)像素）中依次連接所得，拼湊成一個(gè)個(gè)字符，通過控制不同像素的通斷就可以顯示不同的字符或數(shù) 2020屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 字。電路原 理圖如圖 42 所示： 圖 42換向電路原理圖 串口通訊接線圖 每一個(gè)單片機(jī)都要與 PC 機(jī)之間進(jìn)行通訊，這就需要通訊接口和驅(qū)動器，在本項(xiàng)目中所用到的通訊接口型號是： RS232，驅(qū)動器是 圖 43所示： 2020屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 圖 43 串口通訊圖 電源電路圖 為了保持采集信號的精度，本系統(tǒng)中只用到了 +12V 和 +5V 的電壓，所以我們搭建了一個(gè)電源電路，如圖 44 所示，以提供 +12V 和 +5V 的電壓。而半橋換向電路時(shí)利用 2 個(gè)功率管 IGBT 所組成。其中， H 橋換向電路是利用 4個(gè)功率管 IGBT 所組成。 由 PT100 構(gòu)成信號的獲取電路常用的方法有兩種，一種是構(gòu)成常見的電橋電路，另一種就是 運(yùn)用恒流源電路，將恒流源通過溫度傳感器，溫度傳感器兩端的電壓即反映溫度的變化。24V 系統(tǒng)元器 件 清單 名 稱 型 號 封裝形式 數(shù)量 單片機(jī) STC12C5A60S2 PDIP40 1個(gè) 通信接口 RS232 1個(gè) 多通道 RS232 驅(qū)動器 /接收 器 MAX3232 DIP16 1個(gè) 顯示器 LCD1602 DIP20 1個(gè) 晶 振 12M、 1M 2個(gè) 移位寄存器 DM74164N DIP14 1個(gè) 運(yùn)算放大器 LM324 塑封 14 引線雙列直插式 1個(gè) 反相器 74LS04 DIP14 1個(gè) 與門 74LS08 DIP14 2個(gè) 三極管 9012 TO— 92B 4個(gè) IGBT TO3P 4個(gè) 電阻排 X8 DIP16 2個(gè) 2020屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 電阻 18個(gè) 滑動變阻器 10K 1個(gè) 瓷片電容 30pF、 、 F 7個(gè) 電解電容 100μ F 4個(gè) 4*4 矩陣鍵盤 1個(gè) 按鍵 ANJIAN 1個(gè) 溫度傳感器 Pt100 1片 電源 1個(gè) 半導(dǎo)體加熱片 TEC112712 若干片 穩(wěn)壓器 LM7812， LM7805 2個(gè) 二極管 1N4007 4 散熱器 DIY 若干