專利名稱：一種基于半導(dǎo)體制冷片的車載小冰箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于半導(dǎo)體制冷片的車載小冰箱，屬于汽車電器與熱能應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前車載小冰箱主要有三類:第一類是傳統(tǒng)的利用冰袋降溫儲物的車載冰箱，其只能保溫，制冷效果不明顯；第二類是利用壓縮機(jī)原理的壓縮機(jī)車載冰箱，其重量重，耗電，價(jià)格昂貴；第三類是利用半導(dǎo)體制冷片的珀?duì)柼?Peltier)效應(yīng)制冷的車載冰箱，但現(xiàn)有的此類車載冰箱存在著功能單一、功耗高且制冷效果差等弊端，無法滿足用戶對車載冰箱的多功能需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種基于半導(dǎo)體制冷片的車載小冰箱，對溫度采集處理模塊、主控系統(tǒng)、制冷模塊、散熱模塊、蜂鳴器報(bào)警模塊、顯示模塊等多個模塊均進(jìn)行了優(yōu)化，可以有效克服現(xiàn)有的車載小冰箱功能單一、功耗高且制冷效果差等弊端，同時(shí)具有隨意設(shè)定溫度、實(shí)時(shí)顯示溫度、到達(dá)設(shè)定溫度警報(bào)提示等個性化功能。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的具體技術(shù)方案如下:—種基于半導(dǎo)體制冷片的車載小冰箱，包括儲物箱、電路板、風(fēng)扇散熱模塊與半導(dǎo)體制冷模塊四部分組成；其中電路板、風(fēng)扇散熱模塊與半導(dǎo)體制冷模塊安裝在儲物箱外側(cè)背面，儲物箱門板上設(shè)置調(diào)節(jié)按鈕；其特征在于:A)所述電路板由直流電源模塊、穩(wěn)壓模塊、溫度采集模塊、按鍵輸入模塊、蜂鳴器報(bào)警模塊、單片機(jī)主控模塊、顯示模塊組成；直流電源模塊提供12V直流電；穩(wěn)壓模塊將12V直流電轉(zhuǎn)換成5V直流電；溫度采集模塊用于通過內(nèi)置的NTC熱敏電阻103兩端電壓變化反映冰箱溫度變化，再將電壓信號經(jīng)八位的ADC0804轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后交由單片機(jī)處理；按鍵采集模塊:用于將按鍵信息傳送給單片機(jī)；蜂鳴器模塊:用于輸出報(bào)警信號和提不信號；單片機(jī)主控模塊:用于作為整個控制系統(tǒng)的控制中心，處理各部分傳輸過來的信息；顯示模塊:用于顯示輸出經(jīng)單片機(jī)處理后的實(shí)時(shí)溫度及其他信息；B)所述直流電源模塊直接給風(fēng)扇散熱模塊與半導(dǎo)體制冷模塊12V直流電；直流電源模塊經(jīng)穩(wěn)壓模塊轉(zhuǎn)換成5V直流電，直接給溫度采集模塊、按鍵輸入模塊、蜂鳴器報(bào)警模塊，單片機(jī)主控模塊、顯示模塊供電；C)電路板與風(fēng)扇散熱模塊和半導(dǎo)體制冷模塊分別用螺絲與儲物箱連接，溫度采集模塊、按鍵輸入模塊、蜂鳴器報(bào)警模塊與單片機(jī)主控模塊之間信息雙向傳遞，電路板上的單片機(jī)主控模塊則通過繼電器與風(fēng)扇散熱模塊和半導(dǎo)體制冷模塊連接，單片機(jī)主控模塊輸出信息傳遞給風(fēng)扇散熱模塊與半導(dǎo)體制冷模塊，并由顯示模塊顯示。D)所述風(fēng)扇散熱模塊和半導(dǎo)體制冷模塊之間有一層導(dǎo)熱硅脂連接；E)所述的半導(dǎo)體制冷模塊，包括兩個互相接觸且并聯(lián)連接的半導(dǎo)體制冷片；可以加快制冷速度，并通過導(dǎo)熱硅脂的使用提高散熱效率。所述的每個半導(dǎo)體制冷片是由半導(dǎo)體PN結(jié)組成。所述的顯示模塊是LED顯示器、字符IXD顯示器和圖形IXD顯示器中的一種。所述的按鍵模塊的按鍵個數(shù)至少是一個鍵。所述的半導(dǎo)體制冷片的一面為冷端，另一面為熱端，反之，一面為熱端，另一面為冷端，吸熱和放熱的大小是通過電流的大小以及半導(dǎo)體材料N、P的元件對數(shù)決定。該車載小冰箱沒有運(yùn)動部件，工作中無噪音，無液、氣工作介質(zhì)，因而不污染環(huán)境，制冷參數(shù)不受空間方向以及重力影響，在大的機(jī)械過載條件下，能夠正常地工作；通過調(diào)節(jié)工作電流的大小，可方便調(diào)節(jié)制冷速率；通過切換電流方向，可使制冷器從制冷狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橹茻峁ぷ鳡顟B(tài)；作用速度快，使用壽命長，且易于控制。而且由于半導(dǎo)體制冷器的尺寸小，可以制成體積小、重量輕的制冷器便于攜帶，是制作車載小冰箱的良好材料。本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供了一種基于半導(dǎo)體制冷片的車載小冰箱，克服了傳統(tǒng)利用冰袋降溫儲物的車載冰箱只能保溫、制冷效果不明顯的不足；與現(xiàn)有的壓縮機(jī)車載冰箱相比其重量減輕、環(huán)保、價(jià)格低廉；與目前有的基于半導(dǎo)體制冷片車載冰箱相比不僅能制冷儲物，還能隨意設(shè)定溫度、實(shí)時(shí)顯示溫度、到達(dá)設(shè)定溫度警報(bào)提示等。通過對控制電路的優(yōu)化，使其具有低功耗、操作方便、顯示精度高、功能豐富、人機(jī)交互界面友好等優(yōu)點(diǎn)?？蓮V泛應(yīng)用于以車載裝置為代表的便攜制冷等應(yīng)用領(lǐng)域。


圖1為本發(fā)明一種基于半導(dǎo)體制冷片的車載小冰箱電路板模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明一種基于半導(dǎo)體制冷片的車載小冰箱工作流程示意圖。1.直流電源模塊,2.穩(wěn)壓模塊,3.溫度米集模塊,4.按鍵輸入模塊,5.蜂鳴器報(bào)警模塊，6.風(fēng)扇散熱模塊，7.單片機(jī)主控模塊，8.半導(dǎo)體制冷模塊，9.顯示模塊。圖1中實(shí)線代表信號關(guān)系，虛線代表電源關(guān)系。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本實(shí)施例并不用于限制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似方法及其相似變化，均應(yīng)列于本發(fā)明的保護(hù)范圍?！N基于半導(dǎo)體制冷片的車載小冰箱，主要有儲物箱、電路板、風(fēng)扇散熱模塊6與半導(dǎo)體制冷模塊8四部分組成；其中電路板、風(fēng)扇散熱模塊6與半導(dǎo)體制冷模塊8安裝在儲物箱外側(cè)背面，儲物箱門板上設(shè)置調(diào)節(jié)按鍵。本發(fā)明實(shí)施例中:穩(wěn)壓模塊2:使用7805三端穩(wěn)壓芯片；溫度采集模塊3:由NTC熱敏電阻和ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換電路組成，ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換電路使用ADC0804芯片，封裝為DIP ;按鍵輸入模塊4:由四個四引腳的方形彈性小按鍵組成，其分別用于增大設(shè)定溫度、減小設(shè)定溫度、設(shè)定溫度輸入完成確認(rèn)、手動重啟；風(fēng)扇散熱模塊6:使用50mmX 50mmX IOmm的5010風(fēng)扇，額定電壓12V，額定電路0.1A ;單片機(jī)主控模塊7:使用DIP40引腳的STC90C52RD單片機(jī)芯片；半導(dǎo)體制冷模塊8:采用兩個12V的40mmX40mmX3.35mm TECl型半導(dǎo)體制冷片并聯(lián)組成。顯示模塊9:采用只有并行接口的1602液晶顯示屏，該顯示屏屬于字符IXD顯示屏。電路板如圖1所示，由直流電源模塊1、7805穩(wěn)壓模塊2、溫度采集模塊3、按鍵輸入模塊4、蜂鳴器報(bào)警模塊5、風(fēng)扇散熱模塊6、單片機(jī)主控模塊7、半導(dǎo)體制冷模塊8、1602顯示模塊9組成；所述直流電源模塊I給風(fēng)扇散熱模塊6與半導(dǎo)體制冷模塊8直接供給12V直流電；直流電源模塊I經(jīng)7805穩(wěn)壓模塊2轉(zhuǎn)換成5V直流電，直接給溫度采集模塊3、按鍵輸入模塊4、蜂鳴器報(bào)警模塊5，單片機(jī)主控模塊7、顯示模塊9供電；電路板與風(fēng)扇散熱模塊6和半導(dǎo)體制冷模塊8分別用螺絲與儲物箱連接，溫度采集模塊3、按鍵輸入模塊4、蜂鳴器報(bào)警模塊5與單片機(jī)主控模塊7之間信息雙向傳遞，電路板上的單片機(jī)主控模塊)則通過繼電器與風(fēng)扇散熱模塊6和半導(dǎo)體制冷模塊)連接，單片機(jī)主控模塊)輸出信息傳遞給風(fēng)扇散熱模塊6與半導(dǎo)體制冷模塊8,并由顯不模塊)顯不。其中風(fēng)扇散熱模塊6和半導(dǎo)體制冷模塊8之間有一層導(dǎo)熱硅脂連接；所述的半導(dǎo)體制冷模塊8包括兩個互相接觸且并聯(lián)連接的半導(dǎo)體制冷片；半導(dǎo)體制冷片的一面為冷端，另一面為熱端，反之，一面為熱端，另一面為冷端，吸熱和放熱的大小是通過電流的大小以及半導(dǎo)體材料N、P的元件對數(shù)決定。可以加快制冷速度，并通過導(dǎo)熱硅脂的使用提高散熱效率。系統(tǒng)預(yù)備狀態(tài):本發(fā)明缺省設(shè)置冰箱的儲存溫度是15攝氏度，用戶可根據(jù)自己的具體需求在此基礎(chǔ)上自由設(shè)定，但為達(dá)到最佳制冷效果和節(jié)約能源避免浪費(fèi)，建議在10攝氏度到25攝氏度范圍內(nèi)設(shè)定。系統(tǒng)工作流程如圖2所示:上電后，系統(tǒng)初始化，設(shè)置冰箱的儲存溫度，溫度采集模塊3通過內(nèi)置的NTC熱敏電阻103兩端電壓變化反映冰箱溫度變化，再將電壓信號經(jīng)8位的ADC0804模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字量交由單片機(jī)進(jìn)行曲線擬合處理，并在1602液晶顯示屏9上顯示實(shí)時(shí)溫度。單片機(jī)同時(shí)通過按鍵檢測電路檢測用戶是否設(shè)定的期望溫度并與冰箱內(nèi)實(shí)際溫度做對比，如果用戶未設(shè)定則將15攝氏度作為期望溫度進(jìn)行對比:如果恰好相等則繼續(xù)檢測冰箱內(nèi)實(shí)際溫度和用戶是否設(shè)定期望溫度；如果不等則通過繼電器開啟風(fēng)扇散熱和制冷片制冷直至其達(dá)到，然后蜂鳴器報(bào)警提示并停止散熱和制冷。系統(tǒng)不斷循環(huán)采集溫度、檢測按鍵、散熱制冷、警報(bào)停轉(zhuǎn)從而達(dá)到車載冰箱的效果。本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種基于半導(dǎo)體制冷片的車載小冰箱，包括儲物箱、電路板、風(fēng)扇散熱模塊(6)與半導(dǎo)體制冷模塊(8)四部分組成；其中電路板、風(fēng)扇散熱模塊(6)與半導(dǎo)體制冷模塊(8)安裝在儲物箱外側(cè)背面，儲物箱門板上設(shè)置調(diào)節(jié)按鈕；其特征在于: A)所述電路板由直流電源模塊(I)、穩(wěn)壓模塊(2)、溫度采集模塊(3)、按鍵輸入模塊(4)、蜂鳴器報(bào)警模塊(5)、單片機(jī)主控模塊(7)、顯示模塊(9)組成； 直流電源模塊(I)提供12V直流電； 7805穩(wěn)壓模塊(2)將12V直流電轉(zhuǎn)換成5V直流電； 溫度采集模塊(3 )用于通過內(nèi)置的NTC熱敏電阻103兩端電壓變化反映冰箱溫度變化，再將電壓信號經(jīng)八位的ADC0804轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后交由單片機(jī)(7)處理； 按鍵采集模塊(4 )，用于將按鍵信息傳送給單片機(jī)(7); 蜂鳴器模塊(5),用于輸出報(bào)警信號和提信號； 單片機(jī)主控模塊(7)，用于作為整個控制系統(tǒng)的控制中心，處理各部分傳輸過來的信息； 顯示模塊(9)，用于顯示輸出經(jīng)單片機(jī)處理后的實(shí)時(shí)溫度及其他信息； B)所述直流電源模塊(I)直接給風(fēng)扇散熱模塊(6)與半導(dǎo)體制冷模塊(8)12V直流電；直流電源模塊(I)經(jīng)穩(wěn)壓模塊(2 )轉(zhuǎn)換成5V直流電，直接給溫度采集模塊(3 )、按鍵輸入模塊(4)、蜂鳴器報(bào)警模塊(5),單片機(jī)主控模塊(7)、顯不模塊(9)供電； C)電路板與風(fēng)扇散熱模塊(6)和半導(dǎo)體制冷模塊(8)分別用螺絲與儲物箱連接，溫度采集模塊(3 )、按鍵輸入模塊(4 )、蜂鳴器報(bào)警模塊(5 )與單片機(jī)主控模塊(7 )之間信息雙向傳遞，電路板上的單片機(jī)主控模塊(7)則通過繼電器與風(fēng)扇散熱模塊(6)和半導(dǎo)體制冷模塊(8)連接，單片機(jī)主控模塊(7)輸出信息傳遞給風(fēng)扇散熱模塊(6)與半導(dǎo)體制冷模塊(8)，并由顯示模塊(9)顯示； D)所述風(fēng)扇散熱模塊(6)和半導(dǎo)體制冷模塊(8)之間有一層導(dǎo)熱硅脂連接； E)所述的半導(dǎo)體制冷模塊(8)包括兩個互相接觸且并聯(lián)連接的半導(dǎo)體制冷片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于半導(dǎo)體制冷片的車載小冰箱，其特征在于:所述的每個半導(dǎo)體制冷片是由半導(dǎo)體PN結(jié)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于半導(dǎo)體制冷片的車載小冰箱，其特征在于:所述的顯不模塊(9)是LED顯不器、字符IXD顯不器和圖形IXD顯不器中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于半導(dǎo)體制冷片的車載小冰箱，其特征在于:所述的按鍵模塊(4)的按鍵個數(shù)至少是一個鍵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于半導(dǎo)體制冷片的車載小冰箱，其特征在于:所述的半導(dǎo)體制冷片的一面為冷端，另一面為熱端，反之，一面為熱端，另一面為冷端，吸熱和放熱的大小是通過電流的大小以及半導(dǎo)體材料N、P的元件對數(shù)決定。
全文摘要
一種基于半導(dǎo)體制冷片的車載小冰箱，包括儲物箱、電路板、風(fēng)扇散熱模塊與半導(dǎo)體制冷模塊四部分組成；其中電路板、風(fēng)扇散熱模塊與半導(dǎo)體制冷模塊安裝在儲物箱外側(cè)背面，儲物箱門板上設(shè)置調(diào)節(jié)按鈕；直流電源模塊直接給風(fēng)扇散熱模塊與半導(dǎo)體制冷模塊12V直流電；直流電源模塊經(jīng)穩(wěn)壓模塊轉(zhuǎn)換成5V直流電，給溫度采集模塊、按鍵輸入模塊、蜂鳴器報(bào)警模塊，單片機(jī)主控模塊等供電；電路板上的單片機(jī)主控模塊則通過繼電器與風(fēng)扇散熱模塊和半導(dǎo)體制冷模塊連接；風(fēng)扇散熱模塊和半導(dǎo)體制冷模塊之間有一層導(dǎo)熱硅脂連接；半導(dǎo)體制冷模塊包括兩個互相接觸且并聯(lián)連接的半導(dǎo)體制冷片；本發(fā)明重量輕、低功耗、操作方便、顯示精度高、功能豐富。
文檔編號F25D29/00GK103162487SQ20131013009
公開日2013年6月19日 申請日期2013年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月15日
發(fā)明者畢燁, 蘇吉普, 劉煜材 申請人:上海第二工業(yè)大學(xué)