采用半导体制冷片的温控系统的设计

湖南科技大学

毕业设计（论文）

题目采用半导体制冷片的温控

系统的设计

作者方云熠

学院信息与电气工程学院专业自动化

学号1204020309

指导教师曾照福

二〇一六年五月十五日

湖南科技大学

毕业设计（论文）任务书

信息与电气工程学院通信工程系

系主任:（签名）年月日

学生姓名: 方云熠学号: 1204020309专业: 自动化

1 设计（论文）题目与专题：采用半导体制冷片的温控系统的设计

2 学生设计（论文）时间：自2015 年10 月8 日开始至2016 年5 月25 日止

3 设计（论文）所用资源和参考资料：

[1] 何道清,张禾,谌海云.传感器与传感器技术:3版[M].北京:科学出版社,2014.

[2] 何希才,任力颖,杨静.实用传感器接口电路实例[M].北京:中国电力出版社,2007.

[3] 王南阳.单片优质语音录放集成电路应用手册[M].北京:机械工业出版社,2006.

[4] 来清民.传感器与单片机接口与实例[M].北京:北京航空航天大学出版社,2008.

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4 设计（论文）应完成的主要内容：

(1) 半导体制冷片温控系统的方案设计；(2) 半导体制冷片温控系统的硬件设计；(3) 半导体制冷片温控系统的软件设计；(4)系统调试。要求：能控制制冷温度为-5℃-0℃，中的任意温度，可显示、语音播报当前温度值，能将温度值存储。

5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）与要求：

(1)撰写设计报告；(2)设计报告要求字数1.5万字左右，提供电子版和纸质版；(3)设计报告包括目录，中英文摘要，关键词，方案选择与确定，设计过程与参数计算，软件流程图与源程序，调试方法与步骤，小结等；(4)提供硬件电路原理图，印制电路板图，元器件清单。

6 发题时间：2015 年10 月 5 日

指导教师：（签名）

学生：（签名）

湖南科技大学

毕业设计（论文）指导人评语

[主要对学生毕业设计（论文）的工作态度，研究内容与方法，工作量，文献应用，创新性，实用性，科学性，文本（图纸）规范程度，存在的不足等进行综合评价]

指导人：（签名）

年月日指导人评定成绩：

湖南科技大学

毕业设计（论文）评阅人评语

[主要对学生毕业设计（论文）的文本格式、图纸规范程度，工作量，研究内容与方法，实用性与科学性，结论和存在的不足等进行综合评价]

评阅人：（签名）

年月日评阅人评定成绩：

湖南科技大学

毕业设计（论文）答辩记录

日期：

学生：学号：班级：

题目：

提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料：

1 设计（论文）说明书共页

2 设计（论文）图纸共页

3 指导人、评阅人评语共页

毕业设计（论文）答辩委员会评语：

[主要对学生毕业设计（论文）的研究思路，设计（论文）质量，文本图纸规范程度和对设计（论文）的介绍，回答问题情况等进行综合评价]

答辩委员会主任：（签名）

委员：（签名）

（签名）

（签名）

（签名）答辩成绩：

总评成绩：

摘要

随着工业技术的不断发展和相关领域的需求，对于产品、设备的工作温度要求越来越苛刻，而对于微型化设备或器件的温度控制，半导体制冷器由于其无机械运动、不需要化学制冷剂、无污染、体积小且能够改变形状等优点，在微型化器件温度控制领域正扮演着越来越重要的角色。采用半导体制冷片的温控系统主要实现对目标系统的温度恒定作用，采用STC15系列单片机作为核心处理器，单片机接收温度传感器的反馈信号，通过内部PID控制算法处理，输出一定占空比的PWM信号，然后经过功率驱动电路驱动半导体制冷片制冷，最终实现对目标系统温度恒定的控制目的。系统能通过液晶显示模块实时显示当前温度值，能通过语音播报温度值，也能通过键盘设置所需温度值，使系统能适应于不同的应用场合。

关键词：单片机；半导体制冷；温度控制；PID；PWM

ABSTRACT

With the continuous development of industrial technology and related areas of demand, for products and equipment operating temperature more and more demanding requirements, and for the miniaturization of equipment or device temperature control, semiconductor cooler because of the no mechanical moving and does not require a chemical refrigerant, no pollution, small volume and can change shape, etc., in the miniaturization of the device temperature control field is playing a more and more important role. The temperature control system of semiconductor refrigeration piece mainly to achieve the objectives of the system of constant temperature effect, using stc15 Series MCU as the core processor, MCU receives the feedback signal of the temperature sensor, through internal PID control algorithm to deal with, the output must account for a duty cycle of the PWM signal, and then through the power drive circuit to drive the semiconductor refrigeration piece of refrigeration, and ultimately achieve the goal of target system of constant temperature control. The system can display the current temperature value through the liquid crystal display module, can broadcast the temperature value through the voice, also can set the desired temperature value through the keyboard, so that the system can adapt to different applications.

Key words: Single-chip Microcomputer；Semiconductor refrigeration；Temperature control；

PID；PWM