摘 要

当今世界环境污染日益严重，能源紧张，化石燃料作为不可再生能源，日益枯竭，因此寻求新的能源来代替不可再生能源是大势所趋。燃料电池作为一种新型的高效清洁的能源，近年来得到国内外的普遍重视。但是因为燃料电池的生产工艺要求较高，生产成本也较大，因此严重制约了燃料电池的发展。

本次设计的题目是涂覆装备中温度控制器的设计，是以燃料电池中膜电极的涂覆制备为背景，以温度作为主要性能指标，完成涂覆装备中温度控制器的设计。

首先从整个社会生产这一大背景上了解到温度控制的重要意义和作用，掌握国内外关于温度控制这一方面的研究进程，从而为温度控制的进一步发展打好基础。

然后在总体上对涂覆装备的整体工艺流程上进行了解，对热压工艺要求进行分析，从而了解到温度控制器在涂覆制备中的重要地位，掌握涂覆装备的控制要求及原理，根据相关要求进行结构分析，从而完成温度控制器的总体结构设计。

接着根据做出的总体方案设计，分为几个模块，分别进行硬件电路设计。本论文主要任务是进行控制电路以及通信电路的设计，即硬件电路中主要设计出A/D转换电路、D/A转换电路、数字调理电路以及通信电路即可。

最后对所研究的内容进行总结，并对设计出的系统进行简单的阐述，分析设计的系统的不足之处，同时对未来的可能的研究方向进行阐述。

关键词：温度控制器、DSP、涂覆装备

Abstract

In today's world increasingly serious environmental pollution, energy, fossil fuel as non-renewable energy, increasingly dried up, so to seek new sources of energy to replace non-renewable energy is the trend of The Times. Fuel cell as a new type of efficient and clean energy, has been widely appreciated at home and abroad in recent years. But because the fuel cell production process is higher and the production cost is larger, the development of fuel cell is severely restricted.This design topic is the design of the temperature controller in coating equipment, in the fuel cell membrane electrode coating preparation as the background, with temperature as the main index, complete coating equipment in the design of the temperature controller.

First from the society as a whole the production on the big background of understanding to the significance and role of temperature control, master at home and abroad about the research process of this temperature control, thus provided a basis for the further development of temperature control.

Then the whole process of coating equipment, in general, the process on understanding, analysis of hot-pressing process requirement, to understand the temperature controller in the important position of coating preparation, and grasp the principles and control requirements of coating equipment, in accordance with the relevant requirements for structural analysis, so as to complete the overall structure of the temperature controller design.

Then, according to the overall plan design, several modules are divided into hardware circuit design. This paper main task is the design of the control circuit and communication circuit, the hardware circuit of the main design of A/D conversion circuit, D/A conversion circuit, digital circuit and communication circuit.

Finally summarizes the content of study, and the design of the system are explained, the analysis and design of system's deficiency, and elaborates the possible research direction of the future.

Key Words：temperature controller, DSP,coating equipment

目录

第1章 绪论 1

1.1 课题研究背景 1

1.2 国内外研究现状 2

1.3 本文的研究内容与主要安排 2

第2章 涂覆装备中温度控制器总体方案设计 4

2.1 涂覆装备整体结构介绍 4

2.2 涂覆装备中热压工艺的流程 5

2.3 温度控制器的总体设计方案 6

2.4 本章小结 8

第3章 涂覆装备中温度控制器的硬件电路设计 9

3.1 DSP模块 9

3.1.1 TMS320F2812介绍 9

3.1.2 通信电路的设计 11

3.2 传感器的选择 12

3.2.1 温度传感器 12

3.2.2 传感器的要求 13

3.2.3 铂电阻选择 13

3.3 数字调理电路 13

3.4 A/D转换电路 15

3.4.1 AD7656高精度模数转换芯片 15

3.4.2 AD7656的工作原理 16

3.4.3 AD7656模数转换接口电路设计 17

3.5 D/A转换电路 18

3.5.1 TMS320F2812的SPI模块介绍 19

3.5.2 TLC5620I芯片介绍 19

3.5.3 TLC5620I数模转换接口电路 22

3.6 V/I模块 23

3.7 本章小结 23

第4章 结论与展望 24

参考文献 26

致 谢 28

第1章 绪论

1.1 课题研究背景

当今社会，科技的发展日新月异，为人们的生活带来巨大的改变，这些改变体现在生活中的方方面面，从小的方面说，人们常用到的家庭电器、交通工具，等等；从大的角度来看，实际社会生产过程中所用到的各种工业设备，无一不是在由一个简单的系统慢慢发展形成集成化、多功能的复杂控制系统。而温度控制，作为生产过程中的一个重要环节，在生产过程中也起着越来越重要的作用。本次设计是以燃料电池的膜电极的涂覆制备为背景，以温度作为主要的性能指标，完成涂覆装备中温度控制器的设计。温度控制是涂覆制备过程中的一个基本环节，它的控制精度直接影响着产品的最终品质，甚至整个生产过程的生产效率。当今世界，温度控制也已经研究了相当长的一段时间，也有了一个相对来说系统化的理论，但是，相比起理想中的温度控制系统来说，仍有着一定的差距，因此，研制高精度的温度控制系统仍然是一个非常重要的研究方向。

现代社会环境污染日益严重，能源紧张，化石燃料作为不可再生能源，日益枯竭，因此寻求新的能源来代替不可再生能源是大势所趋。燃料电池作为一种新型的高效清洁的能源，近年来得到国内外的普遍重视。作为新型的发电技术，燃料电池以可以不通过燃烧直接以电化学反应将燃料的化学能转化为电能的优点成为人们节能减排的首要选择。而涂覆装备生产的薄膜是燃料电池的一个不可或缺的环节。在涂覆装备的生产过程中也需要温度控制这一基本过程，它的控制精度直接影响着产品的最终品质，甚至关系着产品的生产效率。因此，涂覆装备的温度控制器设计是一个非常有实际意义的研究课题，高精度的涂覆装备温度控制系统可以减少原材料的使用和浪费，从大的方面来说，就是在落实国家的发展战略，节约资源，保护环境。