[发明专利]一种半导体激光器温度控制系统及其控制方法

摘要

本发明公开了一种半导体激光器温度控制系统及其控制方法，包括连接半导体激光器的温度采样电路、与温度采样电路相连的A/D转换器、键盘控制、显示模块、报警模块、单片机系统以及相连接的TEC温度控制芯片和TEC驱动电路，单片机系统其上连接有A/D转换器、键盘控制、报警模块、显示模块和TEC驱动电路。温度采样电路采集到被控物体的温度信息后通过A/D转换器传送给单片机系统，单片机系统处理温度信息，输出PWM信号占空比并传递给TEC驱动电路产生所需的控制信息驱动TEC温度控制芯片工作。本发明结合单片机控制，利用TEC驱动电路驱动TEC温度控制芯片工作，在算法上通过双PID串联控制算法实现温度的自动控制，本发明自动化程度高，温度控制精度高，安全性能好，操作方便。

主权项

一种半导体激光器温度控制系统的控制方法，其特征在于：半导体激光器温度控制系统包括连接半导体激光器的温度采样电路、与温度采样电路相连的A/D转换器、键盘控制、显示模块、报警模块、单片机系统以及相连接的TEC温度控制芯片和TEC驱动电路，所述单片机系统其上连接有A/D转换器、键盘控制、报警模块、显示模块和TEC驱动电路；温度采样电路采集到半导体激光器的温度信息后传送给A/D转换器，A/D转换器传输至单片机系统，单片机系统启动温度控制程序通过双PID串联控制算法处理温度信息并输出PWM信号占空比，传递给TEC驱动电路继而产生所需的控制信息驱动TEC温度控制芯片工作，并且经显示模块进行显示；双PID串联控制算法包括以下过程：通过开机自检后，从单片机系统中的数据处理单元的EEPROM存储芯片读取上次关机时存储的TEC温度控制器芯片的温度，若上次关机时没有存储温度，则读取当前的TEC温度控制芯片的温度，再进入模块初始化，通过键盘设定待控温度x后，启动温度控制程序，温度控制程序读取温度采样电路第一次测量的半导体激光器温度y1，将温度y1与设定温度x进行比较，得到比较误差e1＝x‑y1，然后通过PID控制算法输出控制量u1，此时，再次启动温度控制程序第二次测量半导体激光器的温度y2，将温度y2和输出控制量u1进行比较，得到比较误差e2＝u1‑y2，然后再次通过PID控制算法输出控制量u2，经控制量u2转换成PWM信号后通过TEC驱动电路控制TEC温度控制芯片工作，最后，经温度采样电路采集的半导体激光器温度y，通过单片机系统在显示模块上显示设定温度x和半导体激光器的温度y，当半导体激光器的温度y超过报警阈值时，报警模块进行报警。