【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位論文。在此，謹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。致謝本論文的設計工作是在導師焦明星教授的精心指導下完成的?！?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，基于單片機的半導體激光器溫度控制系統(tǒng)[D]，天津大學2007（2）?！?】邢俊紅， 基于模糊 PID 控制理論的半導體激光器溫控系統(tǒng)的研究[D]，西安理工大學2006（3）。【6】韋靜，張浩，LTC1923在DWDM激光器溫控電路中的應用［C］，現(xiàn)代電子技術2003（7）總第150?！?】岳宇博， 半導體激光電源及溫控系統(tǒng)的研[D]，長春理工大學2009（3）。【2】李建成，半導體激光器溫度控制系統(tǒng)的研究與設計[D]，北京化工大學2007（5）。簡明扼要的講述了激光器設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，本半導體激光器溫度控制系統(tǒng)的執(zhí)行機構的動態(tài)響應速度快，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，給半導體激光器溫度測量電阻提供一個小的恒流源，這樣是半導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致測量的溫度不準確，從而致使半導體激光器溫控系統(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，而半導體激光器溫度控制系統(tǒng)的實際應用環(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了以往這方面的研究，得出結論，進行了新的分析和設計，對半導體激光器溫度控制系統(tǒng)有了進一步的認識和了解。通訊接口模塊的設計使得側量數(shù)據(jù)的保存、傳輸精確、高效。（5） 論文對半導體激光器的溫度控制系統(tǒng)的硬件電路進行了分析與設計，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） 對內外的溫度控制系統(tǒng)的產(chǎn)品進行了分析，了解國內外半導體激光器溫度控制技術及產(chǎn)品的發(fā)展現(xiàn)狀，研究了半導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)進行了設計、改進與分析，詳細闡述了半導體激光器組件結構設計、安裝以及TEC等元件的選擇依據(jù)，將溫度信號轉換為電信號。5．1總結本課題主要內容就是研究如何對小功率半導體激光器進行高精度恒溫控制，從而使半導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 總結和展望半導體激光器(LD)作為21世紀科技進步的產(chǎn)，帶給人們在通訊、傳感、醫(yī)療及物理科學等領城新的變革與成就。 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自動控制半導體制冷硅（TEC）運轉，是制冷硅的溫度達到預設值。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為是控制信息加工與轉換的過程。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基礎，則軟件是計算機系統(tǒng)工作的靈魂。目標文件可由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內核的微處理器軟件開發(fā)平臺，內嵌多種符合當前工業(yè)標準的開發(fā)工具，可以完成從工程建立到管理、編譯、鏈接、目標代碼的生成、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，立即關斷所有外部MOSFET（2）LTC1923內部有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處理。然而，高開關頻率會引入高頻噪聲，對電源造成污染，因此應采取抑制措施。另外， /SDSYNC引腳接地將禁用所有內部電路。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。互補的輸出驅動一個MOS全橋開關電路，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、電壓模式結構來對溫度進行控制,可應用于光纖通信、醫(yī)療器械、CPU溫度調節(jié)等領域。影響半導體制冷效率的不利因素主要有：(1)焦耳效應(Joule Effect)，即當電流通過導體時，在導體表面產(chǎn)生的放熱現(xiàn)象，通常伴隨產(chǎn)生導體溫度的升高；(2)傅立葉效應(Fourier Eeffct)，即當物體內存在溫度差時，熱量從高溫處向低溫處傳播的現(xiàn)象。、性系數(shù)與電流的關系半導體制冷器主要優(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，結構也可變成小型的半導體制冷器；(3) 制冷量可按mW級到kW級范圍變化設計產(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)。實用的半導體制冷器是將很多熱電偶相串聯(lián)構成熱電堆（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。如果在應用中需要的制冷或加熱量較大，可以使用多級半導體致冷器，對于常年運行的設備，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。重摻雜的N型和P型的碲化鉍主要用作TEC的半導體材料，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）驅動電