半导体制冷片温度控制课程设计报告

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1、 课程设计说明书 题 目：半导体制冷片温度控制半导体制冷片温度控制 院 （系） ：xxxxxxxxxxx 学院 xxxxx 专 业： xxxxxxxxxxxx 学生姓名： XXXX 学 号： xxxxxxxxxxxx 指导教师： xxxxxxxxxxxxxxx 2012 年 3 月 10 日 1 摘 要 温度是工业中非常关键的一项物理量，在农业，现代科学研究和各种高新技术的开 发和研究中也是一个非常普遍和常用的测量参数。温度控制的原理主要是：将随温度变 化而变化的物理参数，通过温度传感器转变成电信号，传给计算机，与给定温度相减后 得到偏差，经过控制器后输出给控制对象达到控温的目的。 半导体制冷

2、片是利用半导体材料的 Peltier 效应，当直流电通过两种不同半导体材 料串联成的电偶时,在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量,可以实现制冷的目的。 制冷速度与通过的电流大小成正比。 本设计针对用半导体对水箱的制冷模型设计了相应模糊 PI 控制器对水箱进行计算 机恒温控制。 关键词: 半导体制冷半导体制冷 ；STC12C5A08S2STC12C5A08S2；模糊；模糊 PIPI；PWMPWM； 2 引言引言 3 1 1 课程设计概述课程设计概述 . 3 1.1 课程设计题目 3 1.2 主要仪器设备 3 2 2 硬件设计硬件设计 . 3 2.1 单片机部分 3 2.2 串行接口部分 4 2

3、.3 驱动电路部分 . 4 3 3 软件设计软件设计 . 5 3.1 流程图设计 5 3.1.1 温度控制主程序流程图 5 3.2 控制算法设计 6 3.2.1 控制对象模型 6 3.2.2 PI 控制器设计 7 3.2.3 控制器的设计 7 4 4 系统调试系统调试 . 7 4.1 单片机程序仿真 7 4.2 STC12C5A08S2 单片机系统电路调试 8 4.3 驱动电路调试 9 4.4 系统调试 9 5 5 总结与改进展望总结与改进展望 9 6 6 谢辞谢辞 10 3 引言 温度作为一项热工参数,在工业现场和过程控制中具有至关重要的作用。半导体制 冷相对于传统制冷方式，有着体积小，重量

4、轻，无制冷剂而不污染环境，作用速度快， 使用寿命长，且易于控制。本文介绍了使用 DS18B20 作为温度传感器的 PWM 半导体制冷 控制系统。 1 课程设计概述 1.1 课程设计题目 设计半导体制冷片的线性驱动电路和热敏元件的测温电路，再设计 PI 控制器来调节制冷电压， 实现温度控制，控制范围 1525 度，控制精度 0.5 度，通过键盘进行温度设置，实际温度可以实时 显示。 *附加要求：通过 RS232 或 RS485 接口与 PC 机通信，在 PC 机上进行参数显示和设置。 1.2 主要仪器设备 半导体制冷片（连水箱） 1 台 示波器 1 台 直流稳压电源 1 台 数字万用表 1 块 PC 机 1 台 2 硬件设计 整个系统以单片机 STC12C5A08S2 为核心部件。 在 08S2 最小系统外围添加了按键， 显示，与 PC 机的通信接口，以及光电耦合 PC817 和 MOS 管 IRF9540 构成的驱动电路。 2.1 单片机部分 本设