基于单片机的半导体制冷智能控制系统开题报告

全文总字数：3431字

1. 研究目的与意义（文献综述）

设计目的是：

半导体制冷器以其具有无噪声、无振动、不需制冷剂、体积小、重量轻且工作可靠，操作简便，易于进行冷量调节的特点，在在国防、工业、农业、医疗和日常生活等领域中广泛运用。传统的压缩机制冷在制冷方面更明显，但是会产生大噪声、会产生污染，并且只能制冷不能制热，不能很好地调节温度。因此对于某些小功率场所来说，基于珀耳帖效应的半导体制冷器体积小、制冷与制热都可以，这些优点使半导体制冷器成了这些场所很好的选择。本设计以单片机为核心，读取的温度经过单片机内部PID算法处理，单片机的输出PWM脉冲信号经转换后连接在半导体制冷器上，使半导体制冷或制热，进而实现对温度的控制。设计的意义是：半导体制冷技术是在20世纪50年代发展起来的起来的一门介于制冷技术和半导体技术边缘的学科，它利用特种半导体材料构成的P-N结，产生珀尔帖效应，是通过直流电制冷的一种新型制冷方法，与压缩式制冷和吸收式制冷并称为世界三大制冷方式。它与压缩机制冷相比具有无噪声、无振动、体积小的优势，与吸收式制冷相比它没有较高的冷却负荷和设备管道的要求较低，无污染的优势。但是遗憾的是由于材料性能的限制，目前只工作在小型，小功率场所。国内对半导体制冷技术的研究起源于上世纪中期，由中科院首次提出开发，现在已经有了很大的发展，但与发达国家相比起步依旧较晚，并且国内技术水平与发达国家之间也仍然存在一定差距。现在国际上的半导体制冷技术研究重点在于如何提高半导体制冷的相关性能和如何进一步开发热电制冷的应用领域。本设计通过半导体制冷器与单片机结合，通过单片机控制制冷器制冷或制热，进而实现对温度的智能调节。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容及目标：采用单片机、温度传感器 和tec半导体制冷器作为系统的处理器 ，温控的执行器件，对温度进行调节。

完成系统的硬件设置，包括单片机的选型，模数转换器的选择，液晶显示模块与按键控制模块电路连接等。

完成系统的软件设计，包括信号处理，调温算法，液晶显示及其他模块。

3. 研究计划与安排

本设计包括基于单片机的半导体制冷智能控制系统的硬件部分与软件部分，分5步进行。

(1)第1周：查阅相关文献资料、了解半导体制冷系统的组成及工作原理、现状及发展，(2)第2周~第3周：完成于本论文相关的15篇文献资料（不少于2篇英文资料）的查阅，每篇写出不少于200字的摘要。

完成不少于2万印刷符，与选题相关的外文翻译工作。

4. 参考文献（不低于12篇）

[1]guo rui. performance analysis of a constant temperature hydraulic tank cooling system based on semiconductor refrigeration technology[c]. fluid power transmission and control institution、chinese mechanical engineering society.proceedings of the 2015 international conference on fluid power and mechatronics.fluid power transmission and control institution、chinese mechanical engineering society:中国机械工程学会流体传动与控制分会,2015:164-171.

[2]李恩章. 基于单片机的半导体制冷智能控制[d].华北电力大学,2015.

[3]刘迪,谭春亮,李建海,孙晶.基于数字pid和89c52单片机的温度控制系统[j].电子设计工程,2010,18(04):28-30.