Návrh tepelně-regulačního systému pro přesnou stabilizaci teploty s využitím Peltierových termoelektrických modulů

Abstract

Tato diplomová práce popisuje postup návrhu tepelně-regulačního systému pro přesnou stabilizaci teploty s využitím peltierova modulu. V realizaci je použit osmibitový mikrokontrolér ATmega16 od společnosti ATMEL k lokálnímu i dálkovému ovládání systému. Pro komunikaci teplotních snímačů s mikrokontrolérem je využito sériové rozhraní SPI. Pro zobrazování uživatelských dat je použit znakový LCD displej (DEM16217SYH) s řídicím obvodem HD44780. Ke sběru dat z chladicích ploch peltierova článku jsou použity přesné snímače teploty ADT7320 od společnosti Analog Devices. Regulace teploty peltierova článku probíhá ve dvou bodech elektrodového systému a je použit softwarový dvoustavový regulátor s hysterezí. V první části práce je shrnuta teorie, která se týká návrhu vlastní konstrukce. Dále je pak pozornost věnována problematice peltierových článků, přehledu teplotních senzorů, popisu mikrokontroléru, zobrazovací jednotce, použitého regulátoru a v poslední části je popsána hardwarová a softwarová realizace.This master’s thesis describes design procedure of a heat-regulating system to stabilize its temperature using a Peltier module. The implementation uses eight-bit microcontroller ATmega16 made by company ATMEL for the local and remote control system. The temperature sensors communicate with the microcontroller by serial SPI interface. To display user data, it has a DEM16217SYH type character LCD display with HD44780 control circuit. To collect data from the cooling areas of Peltier module, accurate ADT7320 temperature sensors are used, made by company Analog Devices. The Control of the Peltier module happens in two points of the electrode system and a bistable hysteresis software regulator is used. The first part summarizes the theory, which concerns with the design. Next part concerned with issues of the Peltier module, overview of temperature sensors, description of the microcontroller, the display unit and the used regulator. Last part describes the hardware and software implementation.