基于单片机的半导体制冷片温度控制系统研究

利用51单片机和半导体制冷

近几十年来 ，随着人类科学技术 的进步 ，材料 的发展 13新月异 ，半导体制冷材料就是其中一种新兴的热 门材料 ，而半导体制冷则是在半导体制冷材料基础上发展起来的一门新技术川，是一种具有 良好前景的制冷方式 。半导体制冷也称热电制冷 ，它是利用特种半导体材料构成的 P—N结 ，形成热电偶对 ，通过直流电制冷的一种新型制冷方式 。与传统的制冷技术相 比，它的优点在于 ：（1）结构简单，没有机械运动部件 ，无噪音 、无磨损 、无污染 、寿命长 、可靠性高 ； （2）制冷 、加热速度快，控制灵活可靠 ；（3）冷热转换有可逆性 ，只要改变 电流方向，就可以使半导体在制冷和加热模式之间转换 ；（4）热 电堆可 以任意排布 、大小形状可变 f。世界各 国在半导体制冷技术方 面进行了大量理论和应用研究 ，并组织和进行 了不 同类 型和系统的样机研制 ，大大推进 了半导体制冷技术的发展 J。总之 ，基于半导体制冷片的这些优点，使其应用范围渗透到各个行业，尤其在制冷量不大 ，又要求装置小型化 的场合 ，更有其优越性 ，甚至在某些方面有着压缩式无法替代的能力I。本文设计的基于单片机的半导体制冷片温度控制系统对有功率耗散的开关电源的单元电路等进行控制，从而测量并控制一些设备的温度 ，保证其正常工作 ，该系统可 以用于小型恒温医疗 、家用电器等领域，具有广泛的应用范同。

1 控制 系统 组成基于单片机的半导体制冷片温度控制系统的结构框图如图 1所示 ，主要包括以下几个部分 ： 1．1 电源部 分本研究系统共设有两部分 电源 ，分别是线性稳压 电源集成 电路 U2和输出电压可调开关稳压电源集成电路 U4。其中外接的测试 电源 +12V，经由 U2 稳压后输 出稳定 的 +5V电压 ；另一部分是单片机 u1通过控制 U4调整输出电压 的大小 ，直接给半导体制冷片提供电源 。但是当单片机的 16脚输出高电平时 ，JP4无 电压输出，制冷 片不工作 。