【正文】 CS1H/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：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個獨立式按鍵，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，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，按下功能鍵，系統(tǒng)將對DAC8571進(jìn)行通信，把設(shè)定溫度對應(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。 獨立按鍵的接口電路為了驗證系統(tǒng)的運行效果，需要對控溫部件表面溫度進(jìn)行精確的即時監(jiān)控。其精度剛好能滿足設(shè)計要求，而且輸出的信號為數(shù)字信號。DSl8B20數(shù)字溫度計提供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DSl8B20包括一個唯一的64位長的序號，該序號值存放在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)碼。1號存貯器存放溫度值的符號，如果采用12位溫度讀數(shù)，溫度為負(fù)(℃)，則1號存貯器高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，但完成溫度測量的時間較長。ADN8830內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由以下幾部分組成：、。這種包含線性和開關(guān)級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，同時還可以提高效率。在小信號工作方式下，線性模式輸出級會工作在線性模式，從而為TEC在加熱和制冷方式間提供平滑的過渡。它是一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過負(fù)溫度系數(shù)（NTC）熱敏電阻檢測需要控溫器件的溫度并將其轉(zhuǎn)換為電壓值，與來自于DAC的模擬輸入溫度設(shè)置電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生一個誤差信號經(jīng)由PWM控制器驅(qū)動TEC來穩(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)實際應(yīng)用場合計算出來。ADN8830單芯片TEC控制器的主要優(yōu)點：。℃；，采用MOSFET開關(guān)管，導(dǎo)通時電阻很小，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引腳的溫度采集電路與溫度設(shè)定電路。設(shè)計電路采用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應(yīng)關(guān)系表T(℃) R(KΩ)T(℃) R(KΩ)T(℃) R(KΩ) ADN8830集成了一個精密的參考電壓發(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，每個設(shè)定的溫度值對應(yīng)一個DAC的輸出電壓。因為采用的DAC是16位DAC所以得發(fā)送給DAC的數(shù)據(jù)D的計算公式：D=(R/(R+))*65536。 設(shè)定溫度值與DAC電壓值對應(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開關(guān)的工作頻率。開關(guān)頻率越大, 紋波濾波器的設(shè)計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。, N2A和N2B兩管工作于開關(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 開關(guān)工作頻率越高, 則MOS管上消耗的無用功越多。ADN8830具有內(nèi)置振蕩器, 使得PWM開關(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)計中考慮到TEC的特性與H橋中的濾波網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，取fCLK = 1MHz。%。所以RfCLK取150kΩ。 頻率與電阻的關(guān)系表開關(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)，是實現(xiàn)高精度控制的重要保障。最簡單的PID補(bǔ)償電路僅有比例部分，比例反映偏差信號。比例系數(shù)Kp決定控制作用的強(qiáng)弱，Kp適當(dāng)增大時，系統(tǒng)動作靈敏，速度加快，但Kp過大會導(dǎo)致動態(tài)性能變壞，甚至使閉環(huán)系統(tǒng)變得不穩(wěn)定。微分控制對誤差進(jìn)行微分，對誤差的變化趨勢反應(yīng)敏感，能夠加快系統(tǒng)響應(yīng)，減小調(diào)節(jié)時間，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性，其缺點是對干擾敏感。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間常數(shù)。 的PID網(wǎng)絡(luò)通?？梢酝ㄟ^以下調(diào)試步驟來優(yōu)化參數(shù):(1)將電容C9短路、C11開路, 僅只留下電阻R6和R5構(gòu)成一簡單的補(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兩端的電壓開始出現(xiàn)振蕩, 然后將R6和R5的比例縮小至原來的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兩端的電壓開始出現(xiàn)振蕩, 這時可以減小電容C11或者重新接入電阻R7使TEC兩端的電壓穩(wěn)定；(5)改變TEMPSET的電壓值來調(diào)節(jié)TEC 兩端的電壓穩(wěn)定時間, 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)定時間, 但是會造成輸出電壓過充；(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, 系統(tǒng)從環(huán)境溫度改變到目標(biāo)溫度的建立時間在10s以內(nèi), ℃, 并且能保持長期穩(wěn)定。 （）設(shè)計要求TEC上所加電壓最大為5V, , 則VLIM值應(yīng)為0V。為了保證ADN 8830對施加在TEC 上的電壓進(jìn)行實時檢測, H橋的電感濾波輸出端(VA)應(yīng)與ADN8830的P19腳相連, H橋的另一個輸出點(VB)應(yīng)與ADN8830的第9腳相連。℃范圍TEC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)動替代常用的線性調(diào)整功率管驅(qū)動, 這是降低功耗的關(guān)鍵部分。同時, 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)計時, 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N溝道和一個P溝道的MOSFET開關(guān)管。其中電感的選擇受到通過電感的額定電流、濾波輸出的紋波系數(shù)、PWM開關(guān)頻率幾個因素限制。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, 通過電感上的紋波電流為VIL, 則: () 通過電感的電流TEC上的電流為1A, 若允許電流波動為177。由式()式可知, 若選擇的電感量越大, 則通過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間, 。 ()通過對式（）分析可知, C4越小, 阻尼系數(shù)越大。綜合考慮實際電容尺寸大小, 和控制器電路整體體積大小, C4選擇22uF, RTEC(TEC的實際等效電阻) , , 可以保證TEC建立時間的合理性。 H橋功率驅(qū)動電路第四章 軟件設(shè)計本章主要介紹各部分程序的設(shè)計，內(nèi)容包括程序功能、流程、時序的說明及重要代碼等。使用單片機(jī)為TI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、開發(fā)和測試的每一個階段，包括：帶有C/C++編譯器和調(diào)試器的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)、實時操作系統(tǒng)和中間件、開發(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提供的開發(fā)工具，用以開發(fā)他們的前沿產(chǎn)品，從消費電子、工業(yè)控制、汽車應(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：：主程序，包括初始化，各個系統(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)：無返回值 ：無********************************************/include include include include include include include include include extern uchar key_value。extern uchar second,minute,hour,hour0。uchar DAC_1,DAC_2。//設(shè)定溫度的正負(fù)，0正1負(fù)uchar redraw。//光標(biāo)坐標(biāo)變量uint position_y。uchar colum_7[]=即時溫度: ℃。uchar colum_9[]=send 確定 。uchar colum_13[]=send 確定 ^ 。uchar colum_15[]=send 確定 。uchar colum_17[]= send succeed 。uchar colum_2[]=長春工業(yè)大學(xué)。uchar colum_4[]=090311 班。//光標(biāo)處理變量WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD。P6OUT |= BIT2。P2OUT = 0XFF。P6OUT = 0XFF。 //初始化時鐘Initial_key()。 //開啟定時ATBCTL = TBSSEL_2。Ini_Lcd()。key_flag=0。position_x=0。/*********開機(jī)畫面*********************/while (!Write_DAC(0x8f,0x6a))。colum_1[0])。colum_2[0])。colum_3[0])。colum_4[0])。while(!key_flag)//按任意鍵跳出循環(huán)key_check()。colum_6[0])。colum_7[0])。colum_8[0])。colum_9[0])。//顯示時間while(1) { Dis_Numb(Do1Convert())。 dis_temper()。 redraw=0。 key_check()。 if(position_x==0) { switch(position_y)