半導(dǎo)體激光驅(qū)動電源溫控算法與程序設(shè)計

半導(dǎo)體激光驅(qū)動電源溫控算法與程序設(shè)計2023/3/142004屆學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文答辯1第一頁，共十一頁，2022年，8月28日2023/3/142004屆學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文答辯2介紹半導(dǎo)體激光器已成為信息技術(shù)的關(guān)鍵器件，在光譜技術(shù)、光外差探測、醫(yī)療、加工等領(lǐng)域得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。但是，半導(dǎo)體激光器正常工作時，需要穩(wěn)定的環(huán)境溫度。環(huán)境溫度的變化以及激光器運(yùn)轉(zhuǎn)時器件發(fā)熱而導(dǎo)致其溫度起伏，將直接影響激光器輸出功率的穩(wěn)定性和運(yùn)行的安全可靠性，甚至造成半導(dǎo)體激光器的損壞。因此，溫度控制系統(tǒng)的好壞直接影響半導(dǎo)體激光器的性能。本課題主要通過80C32型單片機(jī)對激光器工作溫度進(jìn)行控制。

第二頁，共十一頁，2022年，8月28日2023/3/142004屆學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文答辯3激光器電源系統(tǒng)框圖

系統(tǒng)框圖第三頁，共十一頁，2022年，8月28日2023/3/142004屆學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文答辯4

溫度控制模塊

溫度采樣Ui>Um?N濾波｜差值｜>ε?溫度控制程序NY+線性化處理實(shí)時顯示Y圖2.2溫度控制模塊流程圖Ui—U0溫度采樣濾波Ui>Um?NY返回緊急中斷第四頁，共十一頁，2022年，8月28日2023/3/142004屆學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文答辯5數(shù)字濾波

開始置交換次數(shù)清除交換標(biāo)志位交換次數(shù)為零從起始端開始比較符合降序要求？交換兩數(shù)置標(biāo)志位交換次數(shù)用完？發(fā)生過交換？結(jié)束YNYNYNYN冒泡排序算法流程開始取樣值采樣值累加N—1=0？調(diào)除法子程序返回置除數(shù)初值YN累加求和算法流程第五頁，共十一頁，2022年，8月28日2023/3/142004屆學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文答辯6線性化處理

Y=yi+(yi+1-yi)/(xi+1-xi)*(X-xi)(i=0，1，2，……，n；xi<X<xi+1)激光器的工作溫度變化范圍在10℃——50℃，顯示誤差控制在0.1℃上下；片外ROM容量為64KB。根據(jù)這些特點(diǎn)要求,系統(tǒng)將分段點(diǎn)設(shè)定為10℃，11℃,12℃,13℃,………,49℃,50℃，通過實(shí)驗(yàn),測出每一溫度值所對應(yīng)的電壓值,將這些值一一對應(yīng)后轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)，制成表格存放于ROM中,作為常數(shù)。通過查表程序調(diào)用這些常數(shù)。由于系統(tǒng)的顯示精度為0.1℃,可以將每一度的值分成十個單位，每一個單位為0.1℃。此時，△y=yi+1-yi=1℃=10個單位。則原方程可轉(zhuǎn)化為：

Y=yi+10(xi+1-xi)/(x-xi)4.(4)yi溫度值的整數(shù)部分（單位為1℃）；10(xi+1-xi)/(x-xi)溫度值的小數(shù)部分（單位為0.1℃）。10(xi+1-xi)/(x-xi)算式結(jié)果的小數(shù)采用四舍五入處理。

第六頁，共十一頁，2022年，8月28日2023/3/142004屆學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文答辯7線性化開始初始化表首址從表中取Ux值Ux>Ui?

Dptr減2取值結(jié)束Dptr加2查表程序流程圖NY讀入X值進(jìn)查表程序取常數(shù)值計算X—xi的值計算10(xi+1—xi)/(X—xi)計算Y值返回線性插值運(yùn)算流程圖第七頁，共十一頁，2022年，8月28日2023/3/142004屆學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文答辯8溫度控制

置PID各參數(shù)值e(k-1)=(k-2)=0

e(k)=W---Y

Pi=I*e(k)Pp=P*[e(k)-e(k-1)]Pd=D*[e(k)-2e(k-1)+e(k+1)]△u(k)=Pp+Pi+Pd

u(k)=u(k-1)+△u(k)

u(k-1)=u(k)e(k-2)=e(k-1),e(k-1)=e(k)返回求e(k)e(k)>ε?e(k)>A?調(diào)PID程序調(diào)PD程序返回YNNY溫度控制算法流程

PID運(yùn)算框圖溫度設(shè)定值轉(zhuǎn)換第八頁，共十一頁，2022年，8月28日2023/3/142004屆學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文答辯9系統(tǒng)調(diào)試溫度電壓值轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)數(shù)表

溫度℃電壓采樣溫度℃電壓采樣溫度℃電壓采樣溫度℃電壓采樣100320753014340202111121803114941208121722903215642213132423963316143218143124102341674422315442511135174452281650261193618146232175827124371854723618612812938190482411967291373919649243第九頁，共十一頁，2022年，8月28日2023/3/142004屆學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文答辯10溫度電壓關(guān)系曲線溫度電壓曲線第十頁，共十一頁，2022年，8月28日2023/3/142004屆學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文答辯