专利名称：一种基于半导体制冷片的车载小冰箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于半导体制冷片的车载小冰箱，属于汽车电器与热能应用技术领域。
背景技术：
目前车载小冰箱主要有三类:第一类是传统的利用冰袋降温储物的车载冰箱，其只能保温，制冷效果不明显；第二类是利用压缩机原理的压缩机车载冰箱，其重量重，耗电，价格昂贵；第三类是利用半导体制冷片的珀尔帖(Peltier)效应制冷的车载冰箱，但现有的此类车载冰箱存在着功能单一、功耗高且制冷效果差等弊端，无法满足用户对车载冰箱的多功能需求。
发明内容
本发明公开了一种基于半导体制冷片的车载小冰箱，对温度采集处理模块、主控系统、制冷模块、散热模块、蜂鸣器报警模块、显示模块等多个模块均进行了优化，可以有效克服现有的车载小冰箱功能单一、功耗高且制冷效果差等弊端，同时具有随意设定温度、实时显示温度、到达设定温度警报提示等个性化功能。为实现上述目的，本发明采取的具体技术方案如下:—种基于半导体制冷片的车载小冰箱，包括储物箱、电路板、风扇散热模块与半导体制冷模块四部分组成；其中电路板、风扇散热模块与半导体制冷模块安装在储物箱外侧背面，储物箱门板上设置调节按钮；其特征在于:A)所述电路板由直流电源模块、稳压模块、温度采集模块、按键输入模块、蜂鸣器报警模块、单片机主控模块、显示模块组成；直流电源模块提供12V直流电；稳压模块将12V直流电转换成5V直流电；温度采集模块用于通过内置的NTC热敏电阻103两端电压变化反映冰箱温度变化，再将电压信号经八位的ADC0804转换成数字量后交由单片机处理；按键采集模块:用于将按键信息传送给单片机；蜂鸣器模块:用于输出报警信号和提不信号；单片机主控模块:用于作为整个控制系统的控制中心，处理各部分传输过来的信息；显示模块:用于显示输出经单片机处理后的实时温度及其他信息；B)所述直流电源模块直接给风扇散热模块与半导体制冷模块12V直流电；直流电源模块经稳压模块转换成5V直流电，直接给温度采集模块、按键输入模块、蜂鸣器报警模块，单片机主控模块、显示模块供电；C)电路板与风扇散热模块和半导体制冷模块分别用螺丝与储物箱连接，温度采集模块、按键输入模块、蜂鸣器报警模块与单片机主控模块之间信息双向传递，电路板上的单片机主控模块则通过继电器与风扇散热模块和半导体制冷模块连接，单片机主控模块输出信息传递给风扇散热模块与半导体制冷模块，并由显示模块显示。D)所述风扇散热模块和半导体制冷模块之间有一层导热硅脂连接；E)所述的半导体制冷模块，包括两个互相接触且并联连接的半导体制冷片；可以加快制冷速度，并通过导热硅脂的使用提高散热效率。所述的每个半导体制冷片是由半导体PN结组成。所述的显示模块是LED显示器、字符IXD显示器和图形IXD显示器中的一种。所述的按键模块的按键个数至少是一个键。所述的半导体制冷片的一面为冷端，另一面为热端，反之，一面为热端，另一面为冷端，吸热和放热的大小是通过电流的大小以及半导体材料N、P的元件对数决定。该车载小冰箱没有运动部件，工作中无噪音，无液、气工作介质，因而不污染环境，制冷参数不受空间方向以及重力影响，在大的机械过载条件下，能够正常地工作；通过调节工作电流的大小，可方便调节制冷速率；通过切换电流方向，可使制冷器从制冷状态转变为制热工作状态；作用速度快，使用寿命长，且易于控制。而且由于半导体制冷器的尺寸小，可以制成体积小、重量轻的制冷器便于携带，是制作车载小冰箱的良好材料。本发明的有益效果:本发明提供了一种基于半导体制冷片的车载小冰箱，克服了传统利用冰袋降温储物的车载冰箱只能保温、制冷效果不明显的不足；与现有的压缩机车载冰箱相比其重量减轻、环保、价格低廉；与目前有的基于半导体制冷片车载冰箱相比不仅能制冷储物，还能随意设定温度、实时显示温度、到达设定温度警报提示等。通过对控制电路的优化，使其具有低功耗、操作方便、显示精度高、功能丰富、人机交互界面友好等优点。可广泛应用于以车载装置为代表的便携制冷等应用领域。
图1为本发明一种基于半导体制冷片的车载小冰箱电路板模块结构示意图；图2为本发明一种基于半导体制冷片的车载小冰箱工作流程示意图。1.直流电源模块,2.稳压模块,3.温度米集模块,4.按键输入模块,5.蜂鸣器报警模块，6.风扇散热模块，7.单片机主控模块，8.半导体制冷模块，9.显示模块。图1中实线代表信号关系，虚线代表电源关系。
具体实施例方式以下结合附图和实施例对本发明进行进一步详细说明，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似方法及其相似变化，均应列于本发明的保护范围。—种基于半导体制冷片的车载小冰箱，主要有储物箱、电路板、风扇散热模块6与半导体制冷模块8四部分组成；其中电路板、风扇散热模块6与半导体制冷模块8安装在储物箱外侧背面，储物箱门板上设置调节按键。本发明实施例中:稳压模块2:使用7805三端稳压芯片；温度采集模块3:由NTC热敏电阻和ADC模数转换电路组成，ADC模数转换电路使用ADC0804芯片，封装为DIP ;按键输入模块4:由四个四引脚的方形弹性小按键组成，其分别用于增大设定温度、减小设定温度、设定温度输入完成确认、手动重启；风扇散热模块6:使用50mmX 50mmX IOmm的5010风扇，额定电压12V，额定电路0.1A ;单片机主控模块7:使用DIP40引脚的STC90C52RD单片机芯片；半导体制冷模块8:采用两个12V的40mmX40mmX3.35mm TECl型半导体制冷片并联组成。显示模块9:采用只有并行接口的1602液晶显示屏，该显示屏属于字符IXD显示屏。电路板如图1所示，由直流电源模块1、7805稳压模块2、温度采集模块3、按键输入模块4、蜂鸣器报警模块5、风扇散热模块6、单片机主控模块7、半导体制冷模块8、1602显示模块9组成；所述直流电源模块I给风扇散热模块6与半导体制冷模块8直接供给12V直流电；直流电源模块I经7805稳压模块2转换成5V直流电，直接给温度采集模块3、按键输入模块4、蜂鸣器报警模块5，单片机主控模块7、显示模块9供电；电路板与风扇散热模块6和半导体制冷模块8分别用螺丝与储物箱连接，温度采集模块3、按键输入模块4、蜂鸣器报警模块5与单片机主控模块7之间信息双向传递，电路板上的单片机主控模块)则通过继电器与风扇散热模块6和半导体制冷模块)连接，单片机主控模块)输出信息传递给风扇散热模块6与半导体制冷模块8,并由显不模块)显不。其中风扇散热模块6和半导体制冷模块8之间有一层导热硅脂连接；所述的半导体制冷模块8包括两个互相接触且并联连接的半导体制冷片；半导体制冷片的一面为冷端，另一面为热端，反之，一面为热端，另一面为冷端，吸热和放热的大小是通过电流的大小以及半导体材料N、P的元件对数决定。可以加快制冷速度，并通过导热硅脂的使用提高散热效率。系统预备状态:本发明缺省设置冰箱的储存温度是15摄氏度，用户可根据自己的具体需求在此基础上自由设定，但为达到最佳制冷效果和节约能源避免浪费，建议在10摄氏度到25摄氏度范围内设定。系统工作流程如图2所示:上电后，系统初始化，设置冰箱的储存温度，温度采集模块3通过内置的NTC热敏电阻103两端电压变化反映冰箱温度变化，再将电压信号经8位的ADC0804模数转换电路转换成数字量交由单片机进行曲线拟合处理，并在1602液晶显示屏9上显示实时温度。单片机同时通过按键检测电路检测用户是否设定的期望温度并与冰箱内实际温度做对比，如果用户未设定则将15摄氏度作为期望温度进行对比:如果恰好相等则继续检测冰箱内实际温度和用户是否设定期望温度；如果不等则通过继电器开启风扇散热和制冷片制冷直至其达到，然后蜂鸣器报警提示并停止散热和制冷。系统不断循环采集温度、检测按键、散热制冷、警报停转从而达到车载冰箱的效果。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
权利要求
1.一种基于半导体制冷片的车载小冰箱，包括储物箱、电路板、风扇散热模块(6)与半导体制冷模块(8)四部分组成；其中电路板、风扇散热模块(6)与半导体制冷模块(8)安装在储物箱外侧背面，储物箱门板上设置调节按钮；其特征在于: A)所述电路板由直流电源模块(I)、稳压模块(2)、温度采集模块(3)、按键输入模块(4)、蜂鸣器报警模块(5)、单片机主控模块(7)、显示模块(9)组成； 直流电源模块(I)提供12V直流电； 7805稳压模块(2)将12V直流电转换成5V直流电； 温度采集模块(3 )用于通过内置的NTC热敏电阻103两端电压变化反映冰箱温度变化，再将电压信号经八位的ADC0804转换成数字量后交由单片机(7)处理； 按键采集模块(4 )，用于将按键信息传送给单片机(7); 蜂鸣器模块(5),用于输出报警信号和提信号； 单片机主控模块(7)，用于作为整个控制系统的控制中心，处理各部分传输过来的信息； 显示模块(9)，用于显示输出经单片机处理后的实时温度及其他信息； B)所述直流电源模块(I)直接给风扇散热模块(6)与半导体制冷模块(8)12V直流电；直流电源模块(I)经稳压模块(2 )转换成5V直流电，直接给温度采集模块(3 )、按键输入模块(4)、蜂鸣器报警模块(5),单片机主控模块(7)、显不模块(9)供电； C)电路板与风扇散热模块(6)和半导体制冷模块(8)分别用螺丝与储物箱连接，温度采集模块(3 )、按键输入模块(4 )、蜂鸣器报警模块(5 )与单片机主控模块(7 )之间信息双向传递，电路板上的单片机主控模块(7)则通过继电器与风扇散热模块(6)和半导体制冷模块(8)连接，单片机主控模块(7)输出信息传递给风扇散热模块(6)与半导体制冷模块(8)，并由显示模块(9)显示； D)所述风扇散热模块(6)和半导体制冷模块(8)之间有一层导热硅脂连接； E)所述的半导体制冷模块(8)包括两个互相接触且并联连接的半导体制冷片。
2.根据权利要求1所述的一种基于半导体制冷片的车载小冰箱，其特征在于:所述的每个半导体制冷片是由半导体PN结组成。
3.根据权利要求1所述的一种基于半导体制冷片的车载小冰箱，其特征在于:所述的显不模块(9)是LED显不器、字符IXD显不器和图形IXD显不器中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种基于半导体制冷片的车载小冰箱，其特征在于:所述的按键模块(4)的按键个数至少是一个键。
5.根据权利要求1或2所述的一种基于半导体制冷片的车载小冰箱，其特征在于:所述的半导体制冷片的一面为冷端，另一面为热端，反之，一面为热端，另一面为冷端，吸热和放热的大小是通过电流的大小以及半导体材料N、P的元件对数决定。
全文摘要
一种基于半导体制冷片的车载小冰箱，包括储物箱、电路板、风扇散热模块与半导体制冷模块四部分组成；其中电路板、风扇散热模块与半导体制冷模块安装在储物箱外侧背面，储物箱门板上设置调节按钮；直流电源模块直接给风扇散热模块与半导体制冷模块12V直流电；直流电源模块经稳压模块转换成5V直流电，给温度采集模块、按键输入模块、蜂鸣器报警模块，单片机主控模块等供电；电路板上的单片机主控模块则通过继电器与风扇散热模块和半导体制冷模块连接；风扇散热模块和半导体制冷模块之间有一层导热硅脂连接；半导体制冷模块包括两个互相接触且并联连接的半导体制冷片；本发明重量轻、低功耗、操作方便、显示精度高、功能丰富。
文档编号F25D29/00GK103162487SQ20131013009
公开日2013年6月19日 申请日期2013年4月15日 优先权日2013年4月15日
发明者毕烨, 苏吉普, 刘煜材 申请人:上海第二工业大学