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1、I摘 要自动控制仪器仪表总的发展趋势是高性能、数字化、集成化、智能化和网络化。智能温度控制系统的设计是为了满足市场对成本低、性能稳定、可远程监测、控制现场温度的需求而做的课题，具有较为广阔的市场前景。本文研究的温度控制仪采用的是半导体制冷。半导体制冷是利用帕尔帖效应进行温度控制，它具有体积小、重量轻、寿命长、无噪音、无机械运动、加热制冷灵活迅速、温控精度高、不需制冷剂，对环境无污染等优点。这次设计首先根据半导体制冷器（TEC）的物理特性分析了半导体制冷技术的关键，给出了系统的总体设计方案，而且还为半导体制冷器量身定做了驱动电路，可以方便的调节通过 TEC 电流的大小和方向，使 TEC 加热制冷
2、灵活迅速的特点得到充分发挥；使用比例积分（PI）的控制方法使得温度控制快速稳定；同时，温控仪与上位机通过 USB 口进行通讯，实现了上位机对温控仪的远程控制。关键词：温度控制，帕尔帖效应，半导体制冷器IIAbstractAutomatic control instrument and meter plant is the development trend of high performance, digital, integrated, intelligent and networked. This paper studies the temperature control instrume
3、nt is used in the semiconductor refrigeration. Semiconductor refrigeration is the use of Parr with the effect of temperature control. The design of the first semiconductor refrigerator ( TEC ) according to the physical characteristics of the semiconductor refrigeration technology key, gives the over
4、all design of the system, but also for the semiconductor refrigerator tailored to the drive circuit, can be conveniently adjusted by TEC size and direction of current; the use of proportional integral ( PI ) control method enables fast and stable temperature control; at the same time, temperature co
5、ntrol instrument with PC through the USB port communications, implementation of the host computer to the temperature control instrument remote control.Key words: Temperature control, The Parr post effect, Semiconductor refrigerator.III目录第 1 章 绪论 .11.1 概述 .11.2 本课题的目的与意义 .11.3 国内外研究现状 .31.3.1 国外研究现状
6、.31.3.2 国内研究现状 .31.4 课题的主要研究内容及技术参数 .3第 2 章 半导体温度控制仪系统总体方案 .52.1 系统的性能要求及特点 .52.1.1 功能要求 .52.1.2 系统特点 .52.2 系统总体方案 .52.2.1 系统方案的论证 .52.2.2 温度传感器的选择 .62.2.3 温度控制器的选择 .6第 3 章 半导体温度控制仪单元电路的设计 .83.1 热电材料概述 .83.1.1 热电效应的定义 .83.1.2 材料的热电效率 .83.1.3 半导体制冷器的工作原理 .93.2 温度传感器 DS18B20 与单片机 STC89C52 .103.2.1 温度传
7、感器 DS18B20 的介绍 .103.2.2 单片机 STC89C52 的介绍 .113.2.3 DS18B20 与 STC89C52 的连接 .133.3 8255 与程序存储器 24C08 .143.3.1 8255 的介绍 .143.3.2 程序存储器 24C08 的介绍 .153.3.3 STC89C52 与 8255 的连接 .163.4 键盘显示 .163.4.1 达林顿驱动电路 ULN2803 的介绍 .163.4.2 键盘接口 .173.4.3 显示器接口 .183.4.4 8 路三态同相缓冲器 74HC244 的介绍 .203.4.5 8255 与键盘显示电路的连接 .213.5 晶振、复位、报警 .223.5.1 复位 .223.5.2 报警 .223.5.3 晶振 .233.5.4 STC89C52 与晶振、复位、报警电路的连接 .233.6 D/A8571 .243.6.1 D/A8571 的介绍 .243.6.2 STC89C52 与 D/A8571 的连接 .24IV3.7 差分放大电路 .253.8 比例积分控制 .263.9 驱动电路的连接 .263.10 电源电路 .
