随着半导体材料和相关技术的不断发展,越来越多的制冷设备正在被具有小尺寸和重量轻的特性的半导体材料冷却。片机控制技术可以与计算机的串口通信,实现制冷设备的智能化。制。文主要研究基于单片机的固态制冷设备智能控制技术,实现制冷设备的控制,提高制冷效果,优化制冷设备的节约。量。键词:单片机,固态制冷;智能控制分类号:TP316.2文献代码:A文章编号:1007-9416(2017),用于通过基于SCM半导体,集成控制芯片技术冷却01-0006-02智能控制系统和固态制冷技术,实现制冷设备温度控制的智能控制,具有体积小,重量轻,寿命长等特点。于单片机的固态制冷智能控制系统的结构和原理半导体制冷机是一种采用珀耳帖效应冷却的装置:体积小,重量轻,寿命长,无噪音,无机械运动,无需加热或冷却。具有以下优点:控制快,控制精度高,不需要制冷剂,无污染。单芯片微型计算机具有以下优点:一个简单的系统设计,实际使用和模块化,可靠性高,强大的处理功能,速度快,低电压,低功耗,产品易于生产,执行控制功能,大容量适应环境等固态制冷技术相结合,实现制冷设备的智能控制。于单片机的智能制冷控制系统的结构基于智能半导体控制系统的主要结构,包括处理器,温度传感器,管的数字显示,按钮控制电路,控制信号控制电路,半导体制冷执行器连接电路及结果如图1所示。统结构图表明当温度低于(或高于)设定温度时,温度传感器检测温度,冷库安装形成反馈信号,由单片机内部模糊控制算法处理形成单芯片I / O端口。PWM输出信号,单片机根据定义的程序和返回信号向驱动器发送启动信号,驱动器控制半导体冰箱的冷却,使箱体温度升高密封安装(或减少)同时在温度回路中,及时。过单片机的控制操作,返回温度值达到设定温度,从而实现单片机固态制冷设备的智能控制。态制冷设备原理固态制冷设备原理固体材料的珀耳帖效应。耳帖效应意味着材料中载体的势能是不同的,因为固体材料的原子能级不同。施加电场的作用下,载流子开始流动,流动从低电位材料流向高电位材料,并且在流动过程中热量被吸收;这会导致两种不同材料的冷冻。态制冷又称热电制冷,主要采用热电效应原理。直流电流通过由两种不同材料组成的电路时,在两种材料的接触面上发生能量交换。通过直流电时,由P型半导体材料和N型半导体材料组成的半导体产生电子从一种材料迁移到另一种材料的现象。PN接触时,并且在迁移过程中,电子是多余的。着能量释放,接触表面产生热量。时,在接触表面从一种材料到另一种材料的电子穿透过程中,外部能量被吸收以完成迁移,从而在表面吸收热量。系。图2所示,固态制冷示意图,当线路通电时,电子通过一个节点从上金属板流到N型半导体,势能电子增加,热量被上金属板吸收,使其冷却。N型半导体中的电子通过节点d穿透下金属板时,势能从大到大减小,从而释放热(能量)并释放下金属板。加热了。样,当电流从上金属板流到P型半导体时,上金属板中的孔穿过P型半导体中的结b,势能增加,并且热量(能量) )被金属吸收以冷却它;当孔通过节点c到达下金属板时,势能从大到大减小,并且释放热量(能量)以加热下金属板。于一个单片微型计算机的制冷半导体的智能控制系统的所述一个单片微型计算机是一个简单的芯片,具有集成电路芯片,具有CPU,A / d转换器,一个ROM只读,模拟多路复用器,计数器/计数器等该功能采用集成电路技术将这些功能集成在微小的硅片上,形成微电脑系统。
据特定的控制系统上,选择合适的类型的单芯片微型计算机,一般采用STC12C5A16S2作为主芯片,可以使用半导体制冷膜TEC1-12706作为加热外壳和中央冷却,使用温度传感器DS18B20采集温度,与上位机和单台计算机通信可以显示实时温度值,可以进行温度设定。态冷却芯片的控制元件使用H桥驱动控制电路进行电压反转.H桥由三极管开关电路接通和断开,可自动控制加热和冷却。导体制冷芯片半导体制冷芯片采用TEC12706,TEC是半导体制冷机,其工作原理基于珀耳帖效应,也就是说当电流流过时双金属在不同方向上形成H桥结构,它可以冷却接触的物体。者加热。能框图如图1所示。态制冷设备的优点如下:(1)固态冰箱的尺寸非常小,最小的冰箱可达1cm ; (2)固态制冷设备的重量也很轻,微型冰箱的重量通常为几克或几十。(3)机械传动低或无,环境性能好,工作时无噪音,无液态或气态工作液,无污染环境;(4)冷却参数稳定,不受空间方向影响,通过重力,即使机器在机器中,在过载的情况下,它也可以正常工作; (5)调节方便,电路电流控制冷却效果,通过调节工作电流调节冷却速度;改变电流方向,快速完成冷却和加热转换(6)速度快,使用寿命长,易于控制。字温度传感器数字温度传感器能够通过相应的转换装置将检测装置收集的温度转换为数字信号,并通过数字真实屏幕实现。
字温度传感器组件是温度和湿度敏感组件,信号转换计算机,PLC,智能仪表,数字LED显示屏等。初,数字温度传感器关闭。电时,数字温度传感器切换到连续转换温度模式或单转换模式。户根据自己选择相应的操作模式在连续转换模式下,数字温度传感器可以连续改变温度。果存储在温度寄存器中。取温度寄存器的内容不会影响其温度转换。单转换模式下,数字温度传感器执行温度转换,结果存储在温度寄存器中,然后返回到停止模式。模式适用于温度敏感的应用。际上,数字温度传感器有不同的分辨率:8位,9位,10位,11位或12.五种分辨率对应的温度分辨率为1.0°C,0.5°C和0.25分别。
片,重点关注固态制冷设备的工作原理。究了基于单片机,固态制冷芯片和数字温度传感器的固态制冷智能控制系统的主要组成部分,有利于控制研究。能制冷设备。考文献[1]李恩章。于单片机的半导体制冷智能控制[D]。北电力大学,2015。2]高坤。度控制仪表基于单片机的半导体制冷系统[J]。首大学学报(自然科学版),2009,04:69-72 + 77。
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