【正文】 6）再次進行功能設(shè)定7）延時37us；8）顯示開關(guān)控制9）延時100us以上10）清顯示11）延時10ms以上12）進入點設(shè)置 Lcd12864初始化流程：時間按“時：分：秒”的格式在12864第一行中顯示。 時間顯示子程序程序流程，定時時間為1S/*******************************************函數(shù)名稱：void set_timerA(void)功 能：配置定時器A，定時時間為1S 參 數(shù)：無返回值 ：無********************************************/void set_timerA(void) { CCR0 = 327681。 //設(shè)置定時器A的中斷時間為1S 初值設(shè)置為327681個時鐘周期 TACTL = TASSEL_1 + MC_1。 //計數(shù)時鐘ACLK, 增計數(shù)模式 CCTL0 |= CCIE。 //使能CCR0比較中斷 _EINT()。 //打開全局中斷 } /*******************************************函數(shù)名稱：__interrupt void TimerA_ISR(void)功 能：定時器A中斷服務程序 參 數(shù)：無返回值 ：無********************************************/pragma vector=TIMERA0_VECTOR__interrupt void TimerA_ISR(void){ Clock()。 redraw=1。}：見附錄：按鍵掃描，并獲取鍵值：四個獨立按鍵，按鍵按下IO為低電平，與單片機P32~P35相連，因為MSP430F149只有PP2口有外部中斷功能，所以不能使用中斷方式。 按鍵掃描子程序流程：見附錄 DS18B20子程序的設(shè)計實現(xiàn)單片機與DS18B20通信，使用的是單線串行通信。發(fā)送命令及讀取DS18B20地址，溫度數(shù)據(jù)等操作。DS18B20采用單線串行通信。(1)初始化，主機總線t0時刻發(fā)送一復位脈沖(最短為480us的低電平信號)，接著在tl時刻釋放總線并進入接收狀態(tài)。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)。 DS18B20初始化時序(2)寫時序當主機總線t 0時刻從高拉至低電平時，就產(chǎn)生寫時間隙，、。從t0時刻開始15us之內(nèi)應將所需寫的位送到總線上，DSl820在t后1560us間對總線采樣。若低電平，寫入的位是0，；若高電平，寫入的位是1。連續(xù)寫2位間的間隙應大于1us。 DS18B20寫0時序 DS18B20寫1時序(3)讀時間隙，主機總線t0時刻從高拉至低電平時，總線只須保持低電平l7us。之后在t1時刻將總線拉高，產(chǎn)生讀時間隙，讀時間隙在t1時刻后t2時刻前有效。t2距t0為15us，也就是說t2時刻前主機必須完成讀位，并在t0后的60us120 us內(nèi)釋放總線。 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(shù)名稱：DelayNus功 能：實現(xiàn)N個微秒的延時參 數(shù)：n延時長度返回值 ：無說明 ：定時器B的計數(shù)時鐘是1MHz，CPU主頻8MHz********************************************/void DelayNus(uint n){ TBCCR0 = n。 TBCTL |= MC_1。 //增計數(shù)到CCR0 while(!(TBCTL amp。 BIT0))。 //等待 TBCTL amp。= ~MC_1。 //停止計數(shù) TBCTL amp。= ~BIT0。 //清除中斷標志} DAC8571子程序的設(shè)計實現(xiàn)與DAC通信，控制DAC的輸出電壓。 采用IO口模擬I2C通信方式。串行總線I2C由數(shù)據(jù)線SDA和時鐘線SCL構(gòu)成。主控器在檢測到總線空閑（數(shù)據(jù)線SDA和時鐘線SCL同時處于高電平狀態(tài)）時，首先發(fā)送一個啟動信號SCL保持高電平期間，數(shù)據(jù)線SDA上電平被拉低)，它標志著一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_始。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。被控器收到地址字節(jié)后反饋一個應答信號ACK=0，主控器接收到ACK后開始發(fā)送第一個數(shù)據(jù)字節(jié)，被控器接收到第一個數(shù)據(jù)字節(jié)后，由反饋一個應答信號ACK=0。主控器收到應答信號后開始傳送第二個數(shù)據(jù)字節(jié)。依次循環(huán)，主控器發(fā)送完數(shù)據(jù)后，就發(fā)送一個停止信號P(SCL保持高電平期間，SDA被釋放，返回高電平)，并釋放總線，使得總線返回空閑狀態(tài)。 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。本設(shè)計只用到一片，且地址編輯腳接地，所以器件地址為0x98。DAC8571幾種工作模式，本設(shè)計中只用普通模式。，控制DAC輸出滿量程的1/4電壓值的通信過程。，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。等待DAC從機的應答，檢測到應答之后發(fā)一字節(jié)控制命令。繼續(xù)等待應答，檢測到應答發(fā)送電壓數(shù)據(jù)高8位。等待應答，檢測到應答再發(fā)電壓數(shù)據(jù)的低8位。 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(shè)計的實驗驗證主要分硬件調(diào)試與軟件調(diào)試兩部分。硬件調(diào)試中，控制面板采用一塊MSP430的開發(fā)板如圖，ADN8830及其外圍電路采用自己畫的一塊雙層板如圖。經(jīng)過實驗驗證本方案能達到設(shè)計要求，具體如下：℃； ℃；℃以內(nèi)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(diào)試：電源溫度性的調(diào)試、DAC輸出精度調(diào)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(shù)調(diào)整。軟件調(diào)試是在IAR環(huán)境下進行的，主要進行了LCD顯示實驗、時間顯示實驗、按鍵調(diào)試實驗、DS18B20調(diào)試實驗、DAC8571調(diào)試實驗。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(guān)模式時，示波器觀察電路板幾個測試點的電壓紋波。實驗結(jié)果：電源能在系統(tǒng)滿功率或者開關(guān)模式工作下，紋波小于177。%。與軟件調(diào)試中DAC調(diào)試同步進行，控制DAC分別輸出滿量程的1/1/3/4萬用表觀察DAC輸出電壓波動情況。實驗結(jié)果表明輸出電壓能精確到177。用示波器觀察當ADN8830工作在開關(guān)控制模式時，通過TEC兩端的電壓紋波。實驗結(jié)果表明，電壓紋波小于177。5%，滿足TEC工作環(huán)境要求。，及TEC兩端的電壓。系統(tǒng)需要保證最大功率在電源額定功率范圍內(nèi)，流過TEC的最大電流在MOS管FDW2520允許最大電流4A范圍內(nèi)。測試結(jié)果：。按10KΩ負溫度系數(shù)熱敏電阻阻值與溫度的關(guān)系表。在線進行調(diào)試，觀察記錄實際溫度值與設(shè)定溫度值偏差。根據(jù)偏差調(diào)整發(fā)送給DAC電壓數(shù)據(jù)的大小，直到偏差在精度允許范圍為止。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。從上往下依次是隔熱片、溫度傳感器DS18B固定金屬片（鋁）、10KΩ負溫度系數(shù)熱敏電阻、制冷片、散熱器。安裝好TEC及整個系統(tǒng)后，給一個很低的設(shè)定溫度值，向DAC發(fā)送一個很大的電壓數(shù)據(jù)（），觀察制冷片能達到的最低溫度值。通過此實驗確定本方案能達到的控溫范圍。實驗結(jié)果：室溫條件下系統(tǒng)能達到的最低溫度值為5℃。 TEC的安裝：：參考LCD12864液晶顯示模塊數(shù)據(jù)手冊，編寫與調(diào)試LCD12864顯示程序。：在LCD12864第一行顯示“覃仕明”：1）查閱LCD12864數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)時序，常用命令集；2）編寫程序；3）調(diào)試驗證程序。：，在LCD的第一行顯示“覃仕明” LCD12864顯示調(diào)試實驗：查閱MSP430單片機的數(shù)據(jù)手冊，了解內(nèi)部定時計數(shù)器的使用，編寫時間顯示程序：在LCD12864第一行顯示時間，以“時：分：秒”的格式顯示，時滿24清零，分秒滿60清零并向高位進一。：1）查閱MSP430F149單片機數(shù)據(jù)手冊，了解其定時計數(shù)器的使用；2）編寫程序；3）調(diào)試驗證程序。：，在LCD12864的第一行顯示時間的時分秒。 時間顯示調(diào)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(diào)整時間的目的。：在時間顯示程序上插入按鍵設(shè)置時間的功能，可以通過3個獨立按鍵調(diào)整時間的時、分、秒。 ：1）編寫按鍵掃描程序；2）與時間顯示程序嵌套使用；3）調(diào)試驗證程序。：，可以通過按鍵設(shè)置時間的時分秒。 按鍵調(diào)試實驗：查閱DS18B20的數(shù)據(jù)手冊，了解其串行通信協(xié)議的讀寫時序，了解其數(shù)據(jù)與溫度的轉(zhuǎn)換關(guān)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。：1）查閱DS18B20的數(shù)據(jù)手冊，了解其串行通信協(xié)議的讀寫時序，了解其數(shù)據(jù)與溫度的轉(zhuǎn)換關(guān)系2）編寫程序；3）調(diào)試驗證程序。：，在LCD的第二行顯示DS18B20測得的溫度值。 溫度采集調(diào)試實驗：設(shè)計并且編寫一個帶光標指示功能的溫度設(shè)置界面。：在LCD12864上能通過光標指示與3個獨立按鍵設(shè)置溫度并且有發(fā)送選項。3個按鍵分別為：K1控制光標上下移動，K2控制光標左右移動，K3為功能鍵。光標指示在設(shè)置溫度某一位數(shù)字上時，按下功能鍵能使該數(shù)字增一，光標指示在發(fā)送選項時按下功能鍵能顯示“sending……”。：1）設(shè)計構(gòu)思好按鍵功能，程序邏輯；2）編寫程序；3）調(diào)試驗證程序。：，按光標指示，可使用K1~K3修改第三行的溫度設(shè)置值。光標跳到第四行的確定，按下發(fā)送后，顯示“sending……” 溫度設(shè)置調(diào)試實驗：查閱DAC8571的數(shù)據(jù)手冊，了解I2C通信協(xié)議的讀寫時序，了解其使用方法，編寫程序：能通過發(fā)送相應的數(shù)據(jù)讓DAC輸出電壓分別為其參考電壓的1/1/3/滿值。：1）查閱DAC8571的數(shù)據(jù)手冊，了解I2C通信協(xié)議的讀寫時序，了解其使用方法。2）編寫程序；3）調(diào)試驗證程序。 DAC調(diào)試電路連接第六章 總結(jié)與展望 為完成本次設(shè)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(shù)的原理與應用；設(shè)計繪制PCB，開板；硬件調(diào)試與軟件調(diào)試；撰寫論文。經(jīng)實驗驗證，本設(shè)計方案能實現(xiàn)基本的設(shè)計要求，完全滿足溫控精度要求在177?！鎯?nèi)的溫控場合。設(shè)計有很多不足之處，設(shè)計方案很多功能或者器件的選擇對于工業(yè)生產(chǎn)是不適用的，僅當參考與學習。下面對設(shè)計的不足與值得改進的地方進行總結(jié)。 不足之處有以下幾點：。，沒有在有熱源情況下進行測試。，實驗驗證過程中，只能最多制冷到5度。受到TEC控制器ADN8830的限制，最大加在TEC兩端的電壓值只有5V。在后續(xù)工作中，還可以考慮從以下幾個方面對系統(tǒng)進行改進：，在軟件中加一級PID控制。以DS18B20采集到的溫度作為反饋，調(diào)節(jié)DAC的輸出值。這樣整個系統(tǒng)采用串級的PID控制，讓系統(tǒng)在室溫突變，或者存在熱源的情況下也能精確的控溫。，從而降低成本。，采用固定螺絲與導熱良好的金屬片，將制冷片與熱敏電阻與導熱層、導冷層緊密固定一起。改進其熱傳遞特性，減少熱層溫差的分布。TEC半導體制冷有著諸如體積小、結(jié)構(gòu)簡單、無噪聲等優(yōu)勢，在不久將來如果能在材料上突破克服能量利用效率低的弊端，一定會得到廣泛的應用。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)。參考文獻[1][J].集成電路通訊，,第25卷第1期:311 [2][J].光學與廣電技術(shù)，,第二卷 第一期:2022[3]張宏. 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