【摘要】本文介绍以MSP430系列单片机为核心的材料合成温度控制系统的设计与实现。该设计中采用双路铂铑—铂热电偶温度传感器分别对镓端和砷端温度进行时实检测和控制，用超低温漂移高精度运算放大器OP07进行放大，由单片机运算、处理，执行控制电路采用光耦合双向可控硅控制输出，实现了对砷化镓合成温度的精确控制。

【关键词】单片机;温度控制;运算放大

1.引言

在各种工业生产过程中，温度的测量与控制成为工业控制对象中一个重要的被测控参数。随着电子信息技术的发展，尤其是单片机测量控制技术的迅速发展和广泛应用，利用单片机对温度测控越来越显示出其优越性。单片机具有功能强、体积小、速度快、价格低等特点，广泛应用于各种工业测控系统中。本文介绍以MSP430系列单片机单片机为核心，实现对材料合成温度的测量与控制。

2.系統功能

由Ga-As系统相图得知，在GaAs材料合成过程中，要求温度与组分相匹配。GaAs的化学比不同，其熔点不同，随着砷的比例的增加，熔点升高。只有严格控制砷端和镓端的温度，才能保持整个合成过程为全热相合成。在镓端加热的同时，也加热砷端，使砷升华，砷蒸气扩散到液态镓中与镓化合生成砷化镓。随着Ga-As组分的变化，熔点不断上升。合成完成后砷端615℃，GaAs熔体为1238℃，达到Ga-As体系相平衡，化学比为1：1。合成的关键是砷端和镓端升温速度要相匹配，整个合成过程要求全液相不结晶。需要镓端升温速度为22.5℃/min，砷端升温速度为11.2℃/min，镓端和砷端温度比2：1，需70min完成合成。……