發(fā)布時(shí)間：2024-03-10 05:16

　　小功率半導(dǎo)體激光器常采用TEC片進(jìn)行溫度控制,其中,TEC片工作電壓為5V,工作電流低于4A的應(yīng)用已經(jīng)有了幾種成熟的芯片方案,而更高電壓和電流的TEC溫控需要自行設(shè)計(jì)控制系統(tǒng);設(shè)計(jì)了一種基于AVR單片機(jī)ATmega128,適用于較大功率TEC片的溫控系統(tǒng),主要技術(shù)指標(biāo)包括:TEC片工作電壓范圍6～24V,峰值電流≤20A,控溫范圍:0～70℃,控溫精度±0.05℃;使用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻采集溫度,包含溫度信息的電壓值轉(zhuǎn)化為數(shù)字量輸入單片機(jī),單片機(jī)根據(jù)位置式PID控制算法的計(jì)算結(jié)果輸出控制信號(hào),驅(qū)動(dòng)由兩片BTN7971B構(gòu)成的H橋電路,H橋輸出電壓提供給TEC片;對(duì)硬件和軟件的實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了詳細(xì)分析,重視控溫精度、系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì);經(jīng)過實(shí)際測試,可實(shí)現(xiàn)前述技術(shù)指標(biāo),能滿足較大功率半導(dǎo)體激光器的控溫要求。

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

圖1系統(tǒng)組成框圖

選擇溫度傳感器，很重要的因素是精度要高，是溫度采集準(zhǔn)確的必要條件。常用的溫度傳感器有NTC（負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻），PTC（正溫度系數(shù)熱敏電阻），數(shù)字溫度傳感器DS18B20等，其中，NTC和PTC的測溫精度較高。如果對(duì)溫度精度的要求不高，可選用DS18B20，溫度的采集最容易實(shí)現(xiàn)....

圖2NTC溫度采集電路

將NTC電阻接于插座XS1。當(dāng)溫度為25℃時(shí)，阻值為10kΩ。因?yàn)楹蠼拥腁DC（模數(shù)轉(zhuǎn)化）器件的輸入電壓范圍在0V以上，而本設(shè)計(jì)的控溫范圍在0℃到70℃之間，所以當(dāng)溫度為25℃，即NTC阻值為10kΩ時(shí)，希望輸出電壓在相對(duì)中間的位置，于是給運(yùn)算放大器U1A的同相輸入端設(shè)置了半電壓....

圖3ADC電路

選用了SPI接口的12bit串行ADC器件AD7888，將模擬電壓值轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，以便送入單片機(jī)進(jìn)行溫度顯示和溫度控制處理。AD7888的SPI接口有四條信號(hào)線，分別與AVR單片機(jī)SPI接口的四個(gè)引腳相連。在圖3中，是片選信號(hào)，當(dāng)需要AD7888工作時(shí)，ADCLK是時(shí)鐘線，在當(dāng)前....

圖5溫控軟件流程圖

主程序main（）函數(shù)首先是對(duì)系統(tǒng)各組成模塊，包括按鍵、液晶顯示、SPI接口、串口、定時(shí)器和PID參數(shù)進(jìn)行初始化，程序主體包含一個(gè)大循環(huán)，圖5的流程圖是此循環(huán)中的一次流程。通過2按鍵方式輸入所需控制溫度，獲取AD7888轉(zhuǎn)化后的數(shù)字量，通過查表方式找到當(dāng)前的實(shí)際溫度。調(diào)用液晶屏顯....

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