【正文】 行詳細(xì)介紹。片內(nèi)有精密硬件乘法器、兩個(gè)16位定時(shí)器、一個(gè)14路的12位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、一個(gè)看門(mén)狗、6路P口、兩路USART通信端口、一個(gè)比較器、一個(gè)DCO內(nèi)部振蕩器。分別為L(zhǎng)FXT1CLK: 低頻/高頻時(shí)鐘源，由外接晶體振蕩器,而無(wú)需外接兩個(gè)振蕩電容器；XT2CLK: 高頻時(shí)鐘源，由外接晶體振蕩器，需要外接兩個(gè)振蕩電容器；DCOCLK: 數(shù)字可控制的RC振蕩器，是集成在單片機(jī)內(nèi)部無(wú)需外接。最小系統(tǒng)由復(fù)位電路、外部時(shí)鐘電路與單片機(jī)組成。FYD128640402B是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫(kù)的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為12864, 內(nèi)置8192個(gè)16*16點(diǎn)漢字，和128個(gè)16*、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類(lèi)型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡(jiǎn)潔得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊。 LCD12864并口通信接口說(shuō)明管腳號(hào)管腳名稱電平管腳功能描述1GND0V電源地2VCC+5V電源正3VL對(duì)比度（亮度）調(diào)整4RS(CS）H/LRS=“H”,表示DB7——DB0為顯示數(shù)據(jù)RS=“L”,表示DB7——DB0為顯示指令數(shù)據(jù)5R/W(SID)H/LR/W=“H”,E=“H”,數(shù)據(jù)被讀到DB7——DB0R/W=“L”,E=“H→L”, DB7——DB0的數(shù)據(jù)被寫(xiě)到IR或DR6EN(SCLK)H/L使能信號(hào)7DB0H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線8DB1H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線9DB2H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線10DB3H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線11DB4H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線12DB5H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線13DB6H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線14DB7H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線15CS1H/LH：8位或4位并口方式，L：串口方式16CS2空腳17RESETH/L復(fù)位端，低電平有效18VEELCD驅(qū)動(dòng)電壓輸出端19BL+VDD背光源正端（+5V）20BLVSS背光源負(fù)端LCD12864與MSP430F149單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)：控制腳RS、RW、EN、分別與P6P6P65連接，并行數(shù)據(jù)口與P2口相連接。采用了3個(gè)獨(dú)立式按鍵，分別是KKK3。當(dāng)光標(biāo)位置停留在溫度設(shè)定的某一位數(shù)字下時(shí)，按下功能鍵能讓數(shù)字增一，當(dāng)光標(biāo)位置停留在“發(fā)送 確定”欄時(shí)，按下功能鍵，系統(tǒng)將對(duì)DAC8571進(jìn)行通信，把設(shè)定溫度對(duì)應(yīng)的數(shù)值，轉(zhuǎn)換的電壓數(shù)據(jù)發(fā)送給DAC，DAC的輸出電壓跟著改變。 獨(dú)立按鍵的接口電路為了驗(yàn)證系統(tǒng)的運(yùn)行效果，需要對(duì)控溫部件表面溫度進(jìn)行精確的即時(shí)監(jiān)控。其精度剛好能滿足設(shè)計(jì)要求，而且輸出的信號(hào)為數(shù)字信號(hào)。DSl8B20數(shù)字溫度計(jì)提供9與12位(二進(jìn)制)溫度讀數(shù)，指示器件的溫度。DSl8B20的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供而不需要外部電源。這允許在許多不同的地方放置溫度敏感器件。每一個(gè)DSl8B20包括一個(gè)唯一的64位長(zhǎng)的序號(hào)，該序號(hào)值存放在DSl8B20內(nèi)部的ROM(只讀存貯器)中。最后8位是前面56位的CRC(循環(huán)冗余校驗(yàn))碼。1號(hào)存貯器存放溫度值的符號(hào)，如果采用12位溫度讀數(shù)，溫度為負(fù)(℃)，則1號(hào)存貯器高5位全為1，否則全為0。將存貯器中的二進(jìn)制數(shù)求補(bǔ)，再轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)并除以2就得到被測(cè)溫度值(550——125℃)。采取數(shù)據(jù)總線供電方式，可以節(jié)省一根導(dǎo)線，但完成溫度測(cè)量的時(shí)間較長(zhǎng)。ADN8830內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由以下幾部分組成：、。這種包含線性和開(kāi)關(guān)級(jí)輸出方式的專利技術(shù)可以減少一半的輸出電流紋波，也可以減少一些外圍器件，同時(shí)還可以提高效率。在小信號(hào)工作方式下，線性模式輸出級(jí)會(huì)工作在線性模式，從而為T(mén)EC在加熱和制冷方式間提供平滑的過(guò)渡。它是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過(guò)負(fù)溫度系數(shù)（NTC）熱敏電阻檢測(cè)需要控溫器件的溫度并將其轉(zhuǎn)換為電壓值，與來(lái)自于DAC的模擬輸入溫度設(shè)置電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生一個(gè)誤差信號(hào)經(jīng)由PWM控制器驅(qū)動(dòng)TEC來(lái)穩(wěn)定需要控溫器件的溫度。網(wǎng)絡(luò)器件參數(shù)可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合計(jì)算出來(lái)。ADN8830單芯片TEC控制器的主要優(yōu)點(diǎn)：。℃；，采用MOSFET開(kāi)關(guān)管，導(dǎo)通時(shí)電阻很小，大大降低系統(tǒng)功耗；，它采用5mm5mm的32腳LFCSP封裝，所有的控制器件都集成到一片芯片中。下面介紹接入這兩個(gè)引腳的溫度采集電路與溫度設(shè)定電路。設(shè)計(jì)電路采用10KΩ負(fù)溫度系數(shù)（NTC）熱敏電阻作為溫度傳感器，其阻值隨著溫度的升高而減小。 熱敏電阻溫度與阻值對(duì)應(yīng)關(guān)系表T(℃) R(KΩ)T(℃) R(KΩ)T(℃) R(KΩ) ADN8830集成了一個(gè)精密的參考電壓發(fā)生器。（P2為熱敏電阻NTC的插座）。DAC8571采用I2C通信，設(shè)計(jì)中采用IO口模擬I2C通信，SDA串行數(shù)據(jù)輸入/輸出腳、SCL串行時(shí)鐘輸入腳分別與單片機(jī)的P3P35相連。A0地址腳接地。電壓輸出腳VOUT與ADN8830的溫度設(shè)定腳TEMPSET腳相連接，用以設(shè)定目標(biāo)溫度。判斷ADN8830的5腳（TEMPLOCK）的邏輯輸出就可以判斷目標(biāo)溫度是否已經(jīng)達(dá)到。所以，每個(gè)設(shè)定的溫度值對(duì)應(yīng)一個(gè)DAC的輸出電壓。因?yàn)椴捎玫腄AC是16位DAC所以得發(fā)送給DAC的數(shù)據(jù)D的計(jì)算公式：D=(R/(R+))*65536。 設(shè)定溫度值與DAC電壓值對(duì)應(yīng)關(guān)系表公式：D=(R/(R+))*65536　　　　Vref=　　　　溫度（℃）NTC阻值（Ω）D16位轉(zhuǎn)換DAC電壓值（V）25103706790CB367148F6A26363618E09360088CA827356558B473530289E628349508886345988726293424785C73389784693033547830B3319881AE31328498051325027EF632321567D9C318117C4333314677AEB3112479943430782783E3044276EA35301037597297667446362943172F72909771A93728764705C284346F1238281056DC9277786C823927452683C2712969F9402680868B8選頻網(wǎng)絡(luò)就是設(shè)置PWM開(kāi)關(guān)的工作頻率。開(kāi)關(guān)頻率越大, 紋波濾波器的設(shè)計(jì)就可以選擇體積越小的電感和電容, 便于控制器小型化設(shè)計(jì)。, N2A和N2B兩管工作于開(kāi)關(guān)狀態(tài), N3A和N3B工作于固定的導(dǎo)通或截止?fàn)顟B(tài)。 ()由式()可知, PWM 開(kāi)關(guān)工作頻率越高, 則MOS管上消耗的無(wú)用功越多。ADN8830具有內(nèi)置振蕩器, 使得PWM開(kāi)關(guān)工作頻率設(shè)置比較方便, 只要在P26腳與地之間串聯(lián)一電阻RfCLK即可。 ()其中fCLK單位為Hz,在設(shè)計(jì)中考慮到TEC的特性與H橋中的濾波網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，取fCLK = 1MHz。%。所以RfCLK取150kΩ。 頻率與電阻的關(guān)系表開(kāi)關(guān)頻率fCLK電阻RfCLK100KHz250KHz600KΩ500KHz300KΩ750KHz200KΩ1MHz150KΩPID補(bǔ)償電路是溫度控制環(huán)路中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是實(shí)現(xiàn)高精度控制的重要保障。最簡(jiǎn)單的PID補(bǔ)償電路僅有比例部分，比例反映偏差信號(hào)。比例系數(shù)Kp決定控制作用的強(qiáng)弱，Kp適當(dāng)增大時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)作靈敏，速度加快，但Kp過(guò)大會(huì)導(dǎo)致動(dòng)態(tài)性能變壞，甚至使閉環(huán)系統(tǒng)變得不穩(wěn)定。微分控制對(duì)誤差進(jìn)行微分，對(duì)誤差的變化趨勢(shì)反應(yīng)敏感，能夠加快系統(tǒng)響應(yīng)，減小調(diào)節(jié)時(shí)間，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性，其缺點(diǎn)是對(duì)干擾敏感。ADN8830 TEC控制器采用外部補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò), 僅需要幾個(gè)電阻和電容, 所示。為了確保溫度控制的穩(wěn)定性, 補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)換周期必須小于TEC和溫度傳感器的熱時(shí)間常數(shù)。 的PID網(wǎng)絡(luò)通常可以通過(guò)以下調(diào)試步驟來(lái)優(yōu)化參數(shù):(1)將電容C9短路、C11開(kāi)路, 僅只留下電阻R6和R5構(gòu)成一簡(jiǎn)單的補(bǔ)償比例網(wǎng)絡(luò)；(2)增加電阻R6和R5的比例, 從而增加增益直至TEC兩端的電壓開(kāi)始出現(xiàn)振蕩, 然后將R6和R5的比例縮小至原來(lái)的1/2；(3)將電容C9串接到補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò), 并減小該電容的值直至TEC兩端的電壓開(kāi)始出現(xiàn)振蕩, 然后將電容C9的值增加1倍； (4)短路電阻R7并加入電容C11使TEC兩端的電壓開(kāi)始出現(xiàn)振蕩, 這時(shí)可以減小電容C11或者重新接入電阻R7使TEC兩端的電壓穩(wěn)定；(5)改變TEMPSET的電壓值來(lái)調(diào)節(jié)TEC 兩端的電壓穩(wěn)定時(shí)間, TEMPSET的變化約在100mV, 然后減小電容C11,C9和電阻R7從而減小穩(wěn)定時(shí)間, 但是會(huì)造成輸出電壓過(guò)充；(6)添加與R6和C9并聯(lián)的反饋電容C10，反饋電容C10 在不增加穩(wěn)定時(shí)間的前提下能夠提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 PID調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)整定, 取C9 =22uF , C10 =330pF , C11=1uF, R7=1M , R5=1M, R6=100K時(shí), 系統(tǒng)從環(huán)境溫度改變到目標(biāo)溫度的建立時(shí)間在10s以內(nèi), ℃, 并且能保持長(zhǎng)期穩(wěn)定。 （）設(shè)計(jì)要求TEC上所加電壓最大為5V, , 則VLIM值應(yīng)為0V。為了保證ADN 8830對(duì)施加在TEC 上的電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè), H橋的電感濾波輸出端(VA)應(yīng)與ADN8830的P19腳相連, H橋的另一個(gè)輸出點(diǎn)(VB)應(yīng)與ADN8830的第9腳相連?！娣秶鶷EC控制器溫度鎖定指示為0。電路中采用MOSFET功率管H橋輸出驅(qū)動(dòng)替代常用的線性調(diào)整功率管驅(qū)動(dòng), 這是降低功耗的關(guān)鍵部分。同時(shí), 采用H橋可以在不增加負(fù)電源的情況下, 靈活地調(diào)整加在TEC上的電流極性, 使TEC工作于制冷狀態(tài)還是制熱狀態(tài)。 H橋結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)時(shí), 為了提高電源效率、擴(kuò)展散熱渠道以及使用靈活性和保護(hù)ADN8830, 控制器ADN8830采用外接MOSFET功率管H橋。每片F(xiàn)DW2520C芯片集成了一個(gè)N溝道和一個(gè)P溝道的MOSFET開(kāi)關(guān)管。其中電感的選擇受到通過(guò)電感的額定電流、濾波輸出的紋波系數(shù)、PWM開(kāi)關(guān)頻率幾個(gè)因素限制。設(shè)VOUT為施加在TEC兩端的電壓, VCC為工作電源電壓, PWM 輸出最大占空因素為D, 通過(guò)電感上的紋波電流為VIL, 則: () 通過(guò)電感的電流TEC上的電流為1A, 若允許電流波動(dòng)為177。由式()式可知, 若選擇的電感量越大, 則通過(guò)電感上的紋波電流越小, 另外選擇電感的額定電流由ITEC和紋波電流決定。綜合考慮電路的體積、電感制造工藝、功耗等因素, 、, 其直流電阻小于70mΩ。為了保證TEC能夠具有合理的建立時(shí)間, 。 ()通過(guò)對(duì)式（）分析可知, C4越小, 阻尼系數(shù)越大。綜合考慮實(shí)際電容尺寸大小, 和控制器電路整體體積大小, C4選擇22uF, RTEC(TEC的實(shí)際等效電阻) , , 可以保證TEC建立時(shí)間的合理性。 H橋功率驅(qū)動(dòng)電路第四章 軟件設(shè)計(jì)本章主要介紹各部分程序的設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括程序功能、流程、時(shí)序的說(shuō)明及重要代碼等。使用單片機(jī)為T(mén)I公司的16位MSP430F149單片機(jī)，調(diào)試環(huán)境為IAR Embedded Workbench 。公司成立于1983年，提供的產(chǎn)品和服務(wù)涉及到嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和測(cè)試的每一個(gè)階段，包括：帶有C/C++編譯器和調(diào)試器的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和中間件、開(kāi)發(fā)套件、硬件仿真器以及狀態(tài)機(jī)建模工具。許多全球著名的公司都在使用IAR SYSTEMS提供的開(kāi)發(fā)工具，用以開(kāi)發(fā)他們的前沿產(chǎn)品，從消費(fèi)電子、工業(yè)控制、汽車(chē)應(yīng)用、醫(yī)療、航空航天到手機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。 軟件調(diào)試環(huán)境IAR Embedded Workbench 主程序的設(shè)計(jì)：：主程序，包括初始化，各個(gè)系統(tǒng)功能模塊的循環(huán)流程控制，光標(biāo)控制：/*******************************************函數(shù)名稱：void main（）功 能：主函數(shù) 參 數(shù)：無(wú)返回值 ：無(wú)********************************************/include include include include include include include include include extern uchar key_valu