2008 年TI 杯湖北省大学生电子设计竞赛试题(D 题)

zhangxunyi

      温度自动控制系统(D 题)
                              【本科组】
一、任务
设计并制作一个温度自动控制系统， 控制一封闭木盒内的温度（ 其内空间为
100mm×100mm×100mm）。
在木盒左侧面的中间开一个安装半导体致冷器件的窗口（尺寸与致冷器件一致），致冷
器件的外侧面涂敷导热硅脂并加散热片, 致冷器件的内侧面也允许加散热片,但厚度不能超过
20mm；在木盒顶部的中间钻两个小孔，其中一个用于插入温度自动控制单元的温度传感器，
另一个用于盒内温度的检测；在木盒右侧面采用透明有机玻璃，以便观察
二、要求
⒈ 基本要求
（1）温度可调节范围为5℃～35℃，最小设定分度为1℃。
（2）具有温度显示功能，分辨率为0.1℃。
（3）当温度达到某一设定值并稳定后，盒内温度的波动控制在±2℃以内。要求温度调控
达到稳定状态时，必须给出声或光提示信号。
（4）当设定的调节温差为15℃时, 要求达到稳定状态的调节时间小于等于3 分钟，稳定状态下的温度波动在±2℃以内。
发挥部分
（1）当温度达到某一设定值并稳定后，盒内温度的波动控制在±1℃以内。
（2）当设定的调节温差为15℃时, 尽量减少达到稳定状态的调节时间，并要求超调量不
超过3℃，稳定状态下的温度波动在±1℃以内。
（3）能记录并实时显示温度调节过程的曲线, 显示的误差绝对值小于2℃。
（4）其他。
三、说明
（1）至少采用2 片TI 公司芯片。
（2）木盒的材料采用厚度小于10mm 的木板。
（3）采用陶瓷平板型半导体致冷器件实现制冷或加热，如果单片功率不够允许多片串联。
（4）盒内温度检测采用具有温度测量功能的数字万用表（测评时自带）。
（5）当温度达到稳定状态的提示信号出现后立即检测调控的温度值，每次检测时间延续
60s，以记录温度波动的最大值。
（6）设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、
主要的测试结果。完整的电路原理图、重要的源程序用附件给出。