专利名称:用于智能电冷杯的控制系统的控制方法
技术领域:
本发明所涉及的是一种控制系统的控制方法,特别涉及一种用于智能电冷杯的控制系统的控制方法。
背景技术:
电冷杯是一种小型的冷冻冷藏设备。由于它体积小、重量轻,可用于办公室中冷藏少量食物,或在医院中为了防止交叉感染,将病人的用药进行隔离冷藏。因此,电冷杯在办公室和卫生系统中应用广泛应用。但是现有一般的电冷杯的温度很难有效的得到控制,却又浪费电能。如果能够利用微处理器和模糊控制技术,对电冷杯的控制方法实行创造发明,则既能出色控制制冷效果,又可节省电能和保护杯具。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于智能电冷杯的控制系统的控制方法,实现电冷杯的智能化工作,既能出色控制制冷效果,又可节省电能和保护杯具。
根据本发明,用于智能电冷杯的控制系统的控制方法,其包含以下步骤(1)运行初始化程序,该初始化程序包含初始化端口、堆栈指针和定时器、定时器溢出中断允许和初始化内存单元。(2)运行主循环程序,该主循环程序包含按键扫描服务子程序和A/D转换及控制子程序,实现对智能电冷杯控制系统的控制。
根据本发明,由于利用微处理器和模糊控制技术实现控制系统的控制方法,能促使这种智能化的电冷杯实现最优的制冷效果。
图1是本发明的用于智能电冷杯的控制系统的结构图;图2是本发明的用于智能电冷杯的控制系统的控制方法流程图。
具体实施例方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例如图1所示,该系统由输入部分、微处理器和输出部分三部分组成,该输入部分包含一个电源电路部分、一个过零检测电路单元、一个温度检测电路单元和一个按键输入电路单元该输出部分包含一个半导体制冷器驱动电路单元和一个LED显示电路单元。
微处理器采用Motorola公司生产的MC68HC05SR3芯片。
电冷杯由5个部分组成内胆、保温材料、半导体制冷器、散热片和外壳。
内胆采用金属铝或铜制成,可存放体积较小的食物和药物等需要冷藏的物品。保温材料采用如发泡塑料等热的不良导体制成,用于阻止内胆和外壳之间的热交换,提供内胆的保温效果。
半导体制冷器的两端分别是吸热端和放热端。吸热端与内胆紧密相连,可快速吸收内胆的热量;放热端与散热片相连,可及时把吸热端传来的热量通过散热片散发出去。一般而言。半导体制冷器两端的温差小于20C时,制冷效果较好。
散热片用于散发来自半导体制冷器放热端的热量。散热片的体积越大,与空气的接触面积越大,散热效果越好。
半导体制冷器,是一种由P型和N型半导体材料组成的半导体电耦。
半导体电耦具有Sececk效应和Peltire效应。所谓Sececk效应,就是当两种具有不同温度的导体连接在一起时,由于它们之间存在温差,从而使两个半导体上产生温差电动势E。
Peltire效应是指当电流流过两种不同导体的界面时,会向外界散发热量或从外界吸收热量。产生这种效应的原因是导体中电荷载体运动时产生电流,而电荷载体在不同导体中具有的能级不同,当电荷载体从高能级导体流向低能级导体时,就会将多余的能量释放出来;而当电荷载体从低能级导体流向高能级导体时,就会向外界吸收和补充能量。能量在两种不同导体的交界面上是以热能的形式被释放或吸收。在Peltire效应中产生的热流量称为Peltire热,用符号Qp表示。
选择半导体电耦作为电冷杯的制冷器有两个原因一是因为半导体电耦的Peltire效应要比普通金属电耦强得多;二是因为半导体电耦在冷结点具有极其明显的制冷作用。
半导体制冷器由P型半导体材料和N型半导体材料组成。P型半导体材料带有正电荷载体,NP型半导体材料带有负电荷载体,它们之间通过金属连接在一起。当电源的电流从电池正极流出后,经过N型和P型半导体材料时,从外界吸收热量,又向外界释放热量。当电池组反接时,吸热和放热现象正好相反。
半导体制冷器制冷具有以下优点一是其结构简单,体积小,没有机械运动部件,无噪声、可靠性高、寿命长。二是控制灵活,制冷温度的调节十分方便,可通过调节工作电流的大小来调节制冷温度。三是具有制冷制热的可逆性,既可以制冷,也可以通过改变工作电流的方向而变成制热。当然,半导体制冷器也具有效率低、耗电大和价格贵等缺点。不过,当制冷量小于20W、温差在50度以下时,半导体制冷器的制冷效率要比压缩式制冷效率高。
电冷杯的制冷温度控制系统中采用了智能控制技术。微处理器的输入量采用温度偏差信号,它取NB,NS,ZE,PS和PB5个模糊量。微处理器的输出量是控制信号,取BS,MS,S,B和BB5个模糊量。
所述的电源电路部分由一个变压器、一个整流电路和一个稳压电路组成组成,输出直流稳压电源;所述的过零检测电路单元由一个NPN晶体管和多个电阻组成,检测电源电压波形的过零点;所述的温度检测电路单元由一个偏置电阻和一个热敏电阻组成,并读取该电阻之间的分压电压,将其转换为相应的温度数字量;所述的按键输入电路单元由多个按键和多个电阻组成,每个按键操作都是通过执行按键中断服务来完成;所述的半导体制冷器驱动电路单元由一个电阻、一个三极管、一个继电器、一个半导体制冷器电源和一个半导体芯片组成,采用继电器来制半导体制冷器工作电流的通断时间,并控制电冷杯的工作温度;所述的LED显示电路单元由多个7段LED数码显示管、多个限流电阻和多个三极管组成,该数码管显示温度的正负号和两位温度值。
如图2所示,电冷杯的温度控制范围是10度~15度。温度值采用BCD码显示方式,采用定时器中断方式,每隔4ms显示一位,三个显示管以扫描方式轮流显示。在确定了开/停按键已按下后,才进行A/D转换和控制程序。主循环程序用于调用按键扫描程序、A/D转换程序和控制程序。
权利要求
1.一种用于智能电冷杯的控制系统的控制方法,其包含以下步骤(1)运行初始化程序,该初始化程序包含初始化端口、堆栈指针和定时器、定时器溢出中断允许和初始化内存单元。(2)运行主循环程序,该主循环程序包含按键扫描服务子程序和A/D转换及控制子程序,实现对智能电冷杯控制系统的控制。
全文摘要
本发明提供了一种用于智能电冷杯的控制系统的控制方法,其包含以下步骤(1)运行初始化程序,(2)运行主循环程序,实现对智能电冷杯控制系统的控制。由于利用微处理器和模糊控制技术实现控制系统的控制方法,能促使这种智能化的电冷杯实现最优的制冷效果。
文档编号F25B21/02GK1881113SQ20051005004
公开日2006年12月20日 申请日期2005年6月13日 优先权日2005年6月13日
发明者陈东明 申请人:陈东明