基于单片机的自动温度控制系统设计。毕业论文开题报告

热电制冷装置特别适用于热量小、空间有限的温度控制领域。改变施加到设备上的直流电的极性可以将冷却转变为加热，并且吸热或放热的速率与施加的直流电的大小成比例。Pe1tier恒温器的设定温度可在较宽范围内任意选择，可低于或高于环境温度。

本系统选用的半导体制冷器件TES 1-12739由天津蓝天高科电源有限公司生产，最大温差电压14.7V，最大温差电流3.9A，最大制冷功率33.7W

1.5其他部分

该系统采用三星生产的真空荧光数显VFD实时显示当前温度，以观察控制效果。键盘和串行通信接口用于设定控制温度和调节PID参数。系统电路的原理图如图3所示。

2系统软件设计

系统开始工作时，由单片机控制软件发出温度读取指令，由数字温度传感器DS18B20采样被控对象的当前温度值T1，并发送到显示屏进行实时显示。然后，将测得的温度值与设定值t进行比较，并将差值发送给PID控制器。PID控制器经过处理后输出一定值的控制量，由DA转换成模拟电压量。电压信号经过大电流驱动电路后加载到半导体制冷器件上，提高电流驱动能力，从而加热或冷却温控对象。加热或冷却取决于施加在冰箱上的正电压或负电压。如果温控对象的当前温度测量值与设定值之差为正，则输出负电压信号，当冰箱加载负电压时，温控对象的温度降低。反之，在制冷机上加载直流电压，温控对象温度升高。重复上述过程:温度采样-温差计算- PID调节-信号放大输出，最终控制温控对象的温度在设定值附近上下波动。随着循环次数的增加，波动幅度会逐渐减小到很小，直到满足控制要求。为了加快控制速度，在进入PID控制前增加了温差判断程序。当温差大于设定的阈值δt时，系统进行全功率加热或冷却，直到温差小于δt才进入PID控制环节..图4是系统主程序的软件流程图。

3结论

本文设计的基于单片机数字PID控制的精密温度控制系统在实际应用中取得了良好的控制效果，温度控制精度达到0.65438±0℃。经过48小时连续运行，系统工作稳定，有效降低了辐亮度标准探测器的温度系数，使辐亮度标准探测器在温度变化较大的环境中仍能保持较高的精度，为基于该探测器的高精度辐射定标的广泛应用奠定了基础。

作者的创新点:在原有的基于PC的PID温度控制系统的基础上，设计了一种精密温度控制系统，该系统由单片机、数字温度传感器DS18B20和半导体制冷器组成。该温控系统的应用为高精度光辐射测量仪器——辐亮度标准探测器的小型化和智能化提供了有利条件。