【正文】 }。 //寫入數(shù)據(jù)j delay ()。 // LCD初始化 Write_mand(0x80)。 T=j。 //定義Tc為測量電壓； T=P1^1。 //顯示單元初始化 delay()。i13。 Write_mand(0x80)。 delay()。} /***********************主程序**************************/ main() { uint Tc,T,j。 Write_mand(0x02)。 Write_mand(0x01)。 Write_mand(0x0f)。 Write_mand(0x30)。 Write_mand(0x30)。 E=0。}void InitLCD(){ RS=1。 delay()。delay()。 RW=0。 E=0。 E=1。P0=。}void Write_mand(uint ){ RS=0。j255。i255。void delay(){ unsigned char i,j。sbit RW=P2^6。 return(l_data)。 scl=0。 scl=1。 delay()。 sda=0。 if(sda==1) l_data++。 delay()。i++) { l_data*=2。 for(i=0。 byte l_data=0。return(flag)。 else flag=1。 scl=1。 scl=0。 scl=1。0x80)。 for(i=0,i8。 delay()。 scl=1。i++) 。 for(i=0。 void delay(void) //延時子程序 delay()。 idate byte j,k。 idate byte rom_sed[9]。附錄系統(tǒng)總程序及電路圖includeincludedefine uchar unsigned char /*****************通信單元初始化PCF8653******************/ define byte unsignedchar //定義串行口I/O sbit SCL=0x81。感謝各位評審老師評閱我的學(xué)位論文。在此，謹(jǐn)向焦老師致以最誠摯的謝意和崇高的敬意！在本論文的研究和撰寫過程中，特別是教研室的程丹師姐、康峰師兄、鄭玲玲師姐等人提出了許多寶貴的意見和建議，在此向他們表示誠摯的感謝。致謝本論文的設(shè)計工作是在導(dǎo)師焦明星教授的精心指導(dǎo)下完成的?！?4】鄭毅，朱虹，李新，秦鵬，中功率二極管激光器脈沖驅(qū)動源研制[J]，激光與紅外，2008（3）?！?0】KunHuang Chen,JingHeng Chen,ShenHua Lu,WeiYao Chang，ChiChang Wu, Absolute distance measurement by using modi?ed dualwavelength heterodyne Michelson interferometer[C]，Optics Communications 282 (2009) 1837–1840【11】Fabrizio Barone, Enrico Calloni,Aniello Grado,Rosario De Rosa, Luciano Di Fiore,Leopoldo Milano, and Guido Russo,High accuracy digital temperature control fo a laser diode[C], INFNSezione di Napol i and Departimento di Scienze Fisiche dell’ University degli studi di Napoli[C],1995(5).【12】陳相國，基于單片機的半導(dǎo)體激光器溫度控制系統(tǒng)[D]，天津大學(xué)2007（2）?！?】邢俊紅， 基于模糊 PID 控制理論的半導(dǎo)體激光器溫控系統(tǒng)的研究[D]，西安理工大學(xué)2006（3）?！?】韋靜，張浩，LTC1923在DWDM激光器溫控電路中的應(yīng)用［C］，現(xiàn)代電子技術(shù)2003（7）總第150?！?】岳宇博， 半導(dǎo)體激光電源及溫控系統(tǒng)的研[D]，長春理工大學(xué)2009（3）?！?】李建成，半導(dǎo)體激光器溫度控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D]，北京化工大學(xué)2007（5）。簡明扼要的講述了激光器設(shè)計過程中存在的問題和需要改進的地方，從大量的文獻和科研資料中了解到半導(dǎo)體激光器溫度控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，分析了本課題以后的研究方向?？傊?，大量實驗證明，本半導(dǎo)體激光器溫度控制系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)的動態(tài)響應(yīng)速度快，系統(tǒng)控溫效果穩(wěn)定且精度高，是一種較好的控制中小型功率LD溫度的智能控制系統(tǒng)，同時也為中小功率LD的溫度控制提供了一種良好的解決方案。提高了溫度測量系統(tǒng)的精度。(6) 作出更加穩(wěn)定的恒流源，給半導(dǎo)體激光器溫度測量電阻提供一個小的恒流源，這樣是半導(dǎo)體激光器的溫度控制系統(tǒng)的測溫部分不會因為測量的恒流源過大導(dǎo)致測量的溫度不準(zhǔn)確，從而致使半導(dǎo)體激光器溫控系統(tǒng)受影響。(4) 在通訊電路部分，數(shù)據(jù)的傳送可以采用無線傳物方式，這樣可以給用戶帶來更大的方便。這一點在實驗室是可行的，而半導(dǎo)體激光器溫度控制系統(tǒng)的實際應(yīng)用環(huán)境溫度變化巨大，必須進行溫度補償。如何更好地消除干擾是進一步研究的方向之一。設(shè)計中采用了集成ADC和DAC的單片機，減小了外部電路的誤差，提高了精度?？偨Y(jié)了以往這方面的研究，得出結(jié)論，進行了新的分析和設(shè)計，對半導(dǎo)體激光器溫度控制系統(tǒng)有了進一步的認(rèn)識和了解。通訊接口模塊的設(shè)計使得側(cè)量數(shù)據(jù)的保存、傳輸精確、高效。（5） 論文對半導(dǎo)體激光器的溫度控制系統(tǒng)的硬件電路進行了分析與設(shè)計，本課題對信號傳遞電路進行優(yōu)化并采用了Analog Device 公司的 ADUC831單片機作為CPU，從而使電路進一步簡化。（2） 對內(nèi)外的溫度控制系統(tǒng)的產(chǎn)品進行了分析，了解國內(nèi)外半導(dǎo)體激光器溫度控制技術(shù)及產(chǎn)品的發(fā)展現(xiàn)狀，研究了半導(dǎo)體激光器溫度控制系統(tǒng)的發(fā)展方向（3） 課題采用恒流橋電路對激光器溫度測量系統(tǒng)進行了設(shè)計、改進與分析，詳細(xì)闡述了半導(dǎo)體激光器組件結(jié)構(gòu)設(shè)計、安裝以及TEC等元件的選擇依據(jù)，將溫度信號轉(zhuǎn)換為電信號。5．1總結(jié)本課題主要內(nèi)容就是研究如何對小功率半導(dǎo)體激光器進行高精度恒溫控制，從而使半導(dǎo)體激光器的激光波長和輸出功率進行穩(wěn)定，使其使用壽命盡可能延長。第五章 總結(jié)和展望半導(dǎo)體激光器(LD)作為21世紀(jì)科技進步的產(chǎn)，帶給人們在通訊、傳感、醫(yī)療及物理科學(xué)等領(lǐng)城新的變革與成就。 系統(tǒng)總流程圖本章主要講述了溫度控制系統(tǒng)的硬件選擇、外部電路的設(shè)計及軟件編程的。為達到本溫控系統(tǒng)的要求(LD溫度控制范圍20℃～30℃，℃)，我們采用了自動控制的方法，我們用高精度的TEC控制元件LTC1923來控制TEC的工作，達到上述精度。系統(tǒng)控制是根據(jù)檢測LD溫度的偏差、偏差變化趨勢、偏差變化速率等綜合因素決定控制的輸出變化。 LD溫度控制系統(tǒng)的軟件編寫的總體思路是：系統(tǒng)首先測量被控對象LD溫度，把測量的溫度傳送到液晶顯示器上和LTC1923上，讓LTC1923自動控制半導(dǎo)體制冷硅（TEC）運轉(zhuǎn)，是制冷硅的溫度達到預(yù)設(shè)值。LD溫度控制系統(tǒng)的控制器是利用微控制器(單片機)及其軟件(數(shù)字控制算法)組成的。在智能控制系統(tǒng)中，微控制器的工作可以認(rèn)為是控制信息加工與轉(zhuǎn)換的過程。智能控制電路(數(shù)字電路)與傳統(tǒng)的模擬控制電路(模擬電路)本質(zhì)區(qū)別就是軟件的存在。我們知道，計算機中的程序稱為軟件，如果說硬件是計算機賴以工作的物質(zhì)基礎(chǔ)，則軟件是計算機系統(tǒng)工作的靈魂。目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對目標(biāo)文件(.ABS)。開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。下面詳細(xì)介紹Keil C51開發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。Vision2集成開發(fā)環(huán)境是Keil Software，Inc/Keil Elektronik GmbH開發(fā)的基于80C51內(nèi)核的微處理器軟件開發(fā)平臺，內(nèi)嵌多種符合當(dāng)前工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)工具，可以完成從工程建立到管理、編譯、鏈接、目標(biāo)代碼的生成、軟件仿真、硬件仿真等完整的開發(fā)流程尤其是C編譯工具在產(chǎn)生代碼的準(zhǔn)確性和效率方面達到了較高的水平，而且可以附加靈活的控制選項，在開發(fā)大型項目時非常理想。 軟件綜述在本次編程中，我們使用了keil來進行ADUC831的程序編輯。 ADUC831硬件接線原理圖其中一路與PT100測溫電阻相連，一組與LTC1923相連，將測量的溫度送到LTC1923中，使1923能自動控制TEC來制冷/制熱，滿足LD的溫度在一個恒定的設(shè)定溫度上，同時將測量的溫度顯示到LCD12864上。也就是說D/。系統(tǒng)設(shè)計中用到了兩路A/D，一路A/D采集PT100兩端電壓進行溫度的檢測，一路A/D采集采樣電阻兩端電壓檢測恒流源電流。ADUC831具有8路12位A/D采集通道，2路12位D/A輸出通道。他是把中應(yīng)處理器（CPU）、隨機存取存儲器（RAM）、只讀存儲器（ROM）、輸入/輸出端口（I/O）等主要計算機功能部件都集成在一塊集成電路芯片上的微型計算機。讓LTC1923自動根據(jù)測量溫度的大小控制TEC的工作狀態(tài)，這樣便完成了制冷/制熱單元的控制，實現(xiàn)了溫度自動調(diào)節(jié)。（4）TEC電壓鉗位、TEC電壓/電流值實時監(jiān)控、TEC電流方向指示、熱敏電阻電壓值監(jiān)控等。芯片還提供了一系列的保護、監(jiān)測功能：（1）TEC的電流用一個電流感應(yīng)電阻取樣，若所得電壓大于以下3個電壓中最小的那個，則滿足限流條件，立即關(guān)斷所有外部MOSFET（2）LTC1923內(nèi)部有2個專用比較器用于監(jiān)測熱敏電阻上的電壓， VSET，則認(rèn)為其開路或短路，/FAULT輸出低電平，用戶通過對/FAULT信號的辨別進行相應(yīng)處理。然而，高開關(guān)頻率會引入高頻噪聲，對電源造成污染，因此應(yīng)采取抑制措施。另外， /SDSYNC引腳接地將禁用所有內(nèi)部電路。若作為同步的從芯片，PLLLPF作為鎖相環(huán)的低通濾波器， /SDSYNC接收外部時鐘；若工作在自由模式或作為同步模式的主芯片；工作頻率由CT和RT決定， /SDSYNC向外送出時鐘?；パa的輸出驅(qū)動一個MOS全橋開關(guān)電路，為TEC提供雙向電流。誤差放大器的輸出與振蕩器產(chǎn)生的三角波的關(guān)系控制著PWM比較器輸出的占空比。誤差放大器的正相輸入是前一級運放的輸出，在反相輸入FB和輸出端EAOUT之間接一個電阻。LTC1923是Linear公司于2001年年底推出的一款專門用于控制TEC的芯片,他采用固定頻率、電壓模式結(jié)構(gòu)來對溫度進行控制,可應(yīng)用于光纖通信、醫(yī)療器械、CPU溫度調(diào)節(jié)等領(lǐng)域。影響半導(dǎo)體制冷效率的不利因素主要有：(1)焦耳效應(yīng)(Joule Effect)，即當(dāng)電流通過導(dǎo)體時，在導(dǎo)體表面產(chǎn)生的放熱現(xiàn)象，通常伴隨產(chǎn)生導(dǎo)體溫度的升高；(2)傅立葉效應(yīng)(Fourier Eeffct)，即當(dāng)物體內(nèi)存在溫度差時，熱量從高溫處向低溫處傳播的現(xiàn)象。、性系數(shù)與電流的關(guān)系半導(dǎo)體制冷器主要優(yōu)點有以下幾點：(l) 無需機械運動部件與制冷劑，無噪聲和振動，耐惡劣環(huán)境，通電后幾秒鐘可使冷端結(jié)霜，制冷迅速；(2) 可制作成重量輕(數(shù)克)、體積小(不到1c㎡)的微型、亞微型，結(jié)構(gòu)也可變成小型的半導(dǎo)體制冷器；(3) 制冷量可按mW級到kW級范圍變化設(shè)計產(chǎn)品，并可多級制冷，制冷深度達120℃。例如，℃的溫差，需要在制冷器家5A的電流才能從熱負(fù)載上抽運4W的熱功率。從熱段所散出的總功率可表示為： （）上式中，為從制冷器冷端愁云的熱功率；和V分別為加于制冷器上的電流和所串聯(lián)的TEC壓降（即制冷器模塊兩端壓降）；R為總電阻；E為制冷器的性能參數(shù)。實用的半導(dǎo)體制冷器是將很多熱電偶相串聯(lián)構(gòu)成熱電堆（或模塊）如下圖所示。能滿足此要求的公司也不多，德國的Micropelt公司是一個代表。眾所周知，激光器對于溫度是非常敏感的，因此對TEC的要求非常高。如果在應(yīng)用中需要的制冷或加熱量較大，可以使用多級半導(dǎo)體致冷器，對于常年運行的設(shè)備，增大致冷元件的對數(shù)，盡管增加了一些初成本，但可以獲得較高的制冷系數(shù)。 　　是致冷還是加熱，以及致冷、加熱的速率，由通過它的電流方向和大小來決定。重?fù)诫s的N型和P型的碲化鉍主要用作TEC的半導(dǎo)體材料，碲化鉍元件采用電串聯(lián)，并且是并行發(fā)熱。 LCD12864接線圖 TEC（Thermoelectic Cooler）驅(qū)動電