基于单片机的半导体制冷器.docx

摘要：随着制冷技术的迅猛发展，微型化设备或器件对温度控制的需求越来越精确，人们对环境越来越重视。由于半导体具有体积小、无污染、无机械运动、不需要化学药剂等优点，因此在微型化器件温度领域扮演着越来越重要的角色。为使制冷器长时间工作，本设计采用低功耗单片机MSP430作为核心处理器，通过触摸式液晶显示屏显示并设定温度，并利用温度传感器采集温度数据反馈给单片机，经过单片机内部比例微分控制（PID）算法处理后输出一定占空比的脉冲宽度调制（PWM）信号，即在电源开关打开的情况下将实际温度和设定温度比较：当温度设定值小于采集到的温度时，单片机驱动制冷电路工作；反之，制冷电路不工作。另外，可以通过对显示屏的控制修改使该单片机控制制冷器应用于不同场合。

关键词：半导体制冷；单片机（MCU）；比例积分微分（PID）；脉冲宽度调制（PWM）；温控系统

目录

摘要

ABSTRACT

第一章  绪论-1

1.1 课题研究背景-1

1.2国内外发展情况-1

1.3研究目的和意义-1

1.3.1对于社会的目的和意义-1

1.3.2对于学生的目的和意义-2

1.4半导体制冷的工作原理-2

第二章  系统的方案设计-3

2.1课题研究的内容以及参数指标-3

2.2总体的设计方案-3

2.3课题研究所解决的问题-3

2.4主要元器件的选取-4

2.4.1单片机的选取-4

2.4.2温度传感器的选取-4

2.4.3制冷片的选择-5

第三章  硬件电路的设计-7

3.1硬件模块的整体设计-7

3.2电源电路的设计-7

3.3晶振及复位电路的设计-8

3.4存储电路-9

3.5温度采集电路-9

3.6制冷控制电路-10

3.7通信接口电路-11

3.8显示电路-12

3.9烧写电路-13

第四章 软件程序的设计-14

4.1主程序设计流程图-14

4.2温度采集程序设计-14

4.3液晶屏显示程序设计-15

4.4温控算法程序设计-16

第五章 调试-19

5.1软件开发环境-19

5.2 PID参数整定-19

5.3 调试结果-22

结束语-23

致  谢-24

参考文献-25

附录A  系统原理图-26

附录B  半导体制冷控制板PCB-27

附录C  小型恒温箱内部实物图-28

附录D  主程序-29