文档介绍：半导体激光驱动电源温控算法与程序设计
11/22/2018
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2004届学士学位毕业论文答辩
介绍
半导体激光器已成为信息技术的关键器件,在光谱技术、光外差探测、医疗、加工等领域得到愈来愈广泛的应用。
但是,半导体激光器正常工作时,需要稳定的环境温度。环境温度的变化以及激光器运转时器件发热而导致其温度起伏,将直接影响激光器输出功率的稳定性和运行的安全可靠性,甚至造成半导体激光器的损坏。
因此,温度控制系统的好坏直接影响半导体激光器的性能。
本课题主要通过80C32型单片机对激光器工作温度进行控制。
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2004届学士学位毕业论文答辩
激光器电源系统框图
系统框图
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温度控制模块
温度采样
U i>Um?
N
滤波
|差值|>ε?
温度控制程序
N
Y+
线性化处理
实时显示
Y
温度控制模块流程图
Ui—U0
温度采样
滤波
U i>Um?
N
Y
返回
紧急中断
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数字滤波
开始
置交换次数
清除交换标志位
交换次数为零
从起始端开始比较
符合降序要求?
交换两数
置标志位
交换次数用完?
发生过交换?
结束
Y
N
Y
N
Y
N
Y
N
冒泡排序算法流程
开始
取样值
采样值累加
N—1=0?
调除法子程序
返回
置除数初值
Y
N
累加求和算法流程
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2004届学士学位毕业论文答辩
线性化处理
Y=yi+(yi+1-yi)/(xi+1-xi)*(X-xi)
(i=0,1,2,……,n;xi<X<xi+1 )
激光器的工作温度变化范围在10℃——50℃,℃上下;片外ROM容量为64KB。根据这些特点要求,系统将分段点设定为10℃,11℃,12℃,13℃,………,49℃,50℃,通过实验,测出每一温度值所对应的电压值, 将这些值一一对应后转换成十六进制数,制成表格存放于ROM中,作为常数。通过查表程序调用这些常数。
℃,可以将每一度的值分成十个单位,℃。此时,△y=yi+1-yi=1℃=10个单位。
则原方程可转化为:
Y=yi+10(xi+1-xi)/(x-xi) 4.(4)
yi温度值的整数部分(单位为1℃);10(xi+1-xi)/(x-xi)温度值的小数部分(℃)。10(xi+1-xi)/(x-xi)算式结果的小数采用四舍五入处理。
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线性化
开始
初始化表首址
从表中取Ux值
Ux>Ui ?
Dptr减2
取值
结束
Dptr加2
查表程序流程图
N
Y
读入X值
进查表程序
取常数值
计算X—xi的值
计算10(xi+1—xi)/(X—xi)
计算Y值
返回
线性插值运算流程图
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2004届学士学位毕业论文答辩
温度控制
置PID各参数值
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?
调PID程序
调PD程序
返回
Y
N
N
Y
温度控制算法流程
PID运算框图
温度设定值转换
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系统调试温度电压值转换实验数表
温度℃
电压采样
温度℃
电压采样
温度℃
电压采样
温度℃
电压采样
10
03
20
75
30
143
40
202
11
11
21
80
31
149
41
208
12
17
22
90
32
156
42
213
13
24
23
96
33
161
43
218
14
31
24
102
34
167
44
223
15
44
25
111
35
174
45
228
16
50
26
119
36
181
46
232
17
58
27
124
37
185
47
236
18
61
28
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