[毕业设计] 基于半导体制冷技术的自适应恒温系统设计与制作 [复制链接]

资料简介：

毕业设计-基于半导体制冷技术的自适应恒温系统设计与制作，共48页，17752字，附电路图、实物图等。
摘 要
恒温系统在工业、农业、化工、医疗等领域都应用广泛，但大多数都存在一定问题，如其温度的稳定性和精度差等，为提高恒温系统的稳定性和精度，本论文提出一种基于半导体制冷技术的自适应恒温系统，以提高温度控制的精度，减小温度控制的过渡过程时间，降低测控系统的硬件成本为目标，进行了优化设计。
该系统以8位AVR微控制器为核心，以数字温度传感器为温度采集电路，半导体制冷片、固态继电器、LCD显示屏、风扇散热系统等协调实现。利用AVR单片机设置输出占空比随着温度差（设置温度与恒温箱内温度之差）的变化而变化的PWM到固态继电器控制端，通过调功法用半导体制冷片来控制恒温箱内的温度。讨论了PID控制理论在温度控制系统中的应用，介绍了PID控制算法数字化的方法，把PID控制与自适应控制相结合，建立了新的温度测控系统并进行了实验。
最后，详细介绍了其硬件电路的设计和软件的设计，并对单元电路进行仿真和整个系统调试与实验。实验结果表明：能在外界环境温度变化情况下，对0~50℃范围内自由设定木箱内的温度，稳定状态下温度在±0.2℃范围内波动，达到预期目标，另外该系统人机交互界面友好，通过程序或外围电路改变还能增加其他功能，具有实用性。
关键词：半导体制冷片 数字温度传感器 ATmega16 PWM PID控制；

目 录
摘 要 II
第一章 绪论 1
1.1设计背景 1
1.2 PID控制详细介绍 1
1.2.1 PID（Proportional, Integral and Derivative）介绍 1
1.2.2 PID控制的原理和特点 2
1.2.3 PID一般表达式 3
1.2.4 PID参数的整定方法 4
1.3 APD控制介绍 5
1.4半导体制冷技术简介 6
1.4.1半导体致冷片的原理 7
1.4.2半导体制冷组件的散热 8
1.4.3半导体制冷组件的电源选择 8
1.5 PWM技术简介 9
第二章 总体方案设计 11
2.1系统分析 11
2.2方案论证 11
2.2.1测温模块的选择 11
2.2.2驱动模块的选择 13
第三章 方案实现 15
3.1硬件设计 15
3.1.1主控CPU电路 15
3.1.2温度测量电路 16
3.1.3温度调控电路 19
3.1.4按键及显示电路 20
3.1.5电源及指示电路 21
3.1.6电源及指示电路 21
3.2软件设计 21
3.2.1主程序框图（如图3-12所示） 22
3.2.2测温程序框图（如图3-13所示） 25
3.2.3控温程序框图（如图3-14所示） 26
3.2.4 APD控制程序框图（如图3-15所示） 27
第四章 系统调试 29
4.1编译环境ICC AVR 29
4.2调试环境 AVR STUDIO 29
4.3编译、调试步骤及注意事项 29
4.3.1 ICCAVR编译步骤（界面如图4-1所示） 29
4.3.2 AVR STADIO调试步骤（界面如图4-2所示） 30
4.3.3 Icc、Proteuse 联调仿真（界面如图4-3所示） 31
第五章 性能测试与分析 33
5.1性能测试 33
5.2性能分析 33
第六章 总结与展望 35
6.1工作小结 35
6.2后续工作 35
致 谢 37
参考文献 38
附录1 系统电路原理图 39
附录2 实物图 40
附录3 调试过程图 42
附录4功能验证图 43

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• 毕业设计-基于半导体制冷技术的自适应恒温系统设计与制作
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