專利名稱：一種車用、家用保溫飯盒的控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種智能控制的保溫飯盒，特別涉及車用、家用保溫飯盒的控制電路，使用單片機(jī)控制半導(dǎo)體制冷器制冷、制熱，用溫度傳感器感知飯盒內(nèi)的溫度，根據(jù)面板上的三個按鍵設(shè)定保溫的時間和溫度值，進(jìn)行自動降溫、加溫控制。主要適用于學(xué)生、工薪階層的冬、夏天儲存午餐及奶品、飲料等，以達(dá)到保鮮、保溫的目的。
背景技術(shù)：
隨著社會的發(fā)展，人們的生活節(jié)奏越來越快，早出晚歸的人群也越來越多，尤其是學(xué)生為了節(jié)省時間來多休息多學(xué)習(xí)，上班的工薪族在大城市，中午基本上很難能回家吃飯。而且在中國，現(xiàn)在不斷出現(xiàn)的食品安全問題(如地溝油、一次性 飯盒中含有工業(yè)碳酸鈣殘渣和苯等可致癌等)，導(dǎo)致人們越來越不敢過多的食用外面快餐類的食品，且隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，家庭擁有汽車的也越來越多，全家駕車出游也是司空見慣，野餐露宿也很普遍，孩子的奶品、飯菜加熱也是每位家長操心的事。目前市場已有的類似產(chǎn)品1、迷你電子冷熱箱雖能制冷、制熱，但不是智能的，溫度不可任意精確調(diào)節(jié)，其次較大較重，不適于每天隨身攜帶。2、電子保溫飯盒雖方便隨身攜帶，可對飯菜加溫，但既不可調(diào)溫，更不可降溫，夏天高溫下則不可用。3、電子熱奶器或電子保溫袋均只是針對孩子的奶品加溫，且在夏天不能降溫，孩子的剩奶則易變質(zhì)。以上幾種均是只能實現(xiàn)部分功能，只是滿足少數(shù)人部分時間段的要求。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種車用、家用保溫飯盒的控制電路，主要解決現(xiàn)有電子保溫飯盒不能對飯盒進(jìn)行調(diào)溫的技術(shù)問題。本實用新型的技術(shù)方案為一種車用、家用保溫飯盒的控制電路，包括電源、半導(dǎo)體制冷器、溫度傳感器、單片機(jī)、LED數(shù)碼管，所述電源為220V交流接入時，連接AC/DC轉(zhuǎn)換器，產(chǎn)生被隔離的+12VDC主回路電壓；AC/DC轉(zhuǎn)換器輸出端通過連接三端穩(wěn)壓器提供5VDC的輔助工作電壓；所述電源還可以是車載12V電源；所述的溫度傳感器為熱敏電阻傳感器或Pt電阻傳感器，5V電源端VDD接串聯(lián)的電阻，串聯(lián)電阻中有一個是熱敏電阻，單片機(jī)的一個A/D端口連接其中間節(jié)點(diǎn)，用于檢測其分壓值，計算出盒內(nèi)的實時溫度，同時還可判斷溫度傳感器是否為開路(阻值無窮大)或短路(阻值為O);串聯(lián)的兩個電阻一端接12V電源，另一端接地，單片機(jī)的另一個A/D端口連接其中間節(jié)點(diǎn)，通過檢測其分壓值，判斷+12VDC是否為在正常范圍內(nèi)；單片機(jī)有三個I/O端口分別連接三個按鍵開關(guān)，還有二個I/O端口分別連接兩個三極管后接LED數(shù)碼管的VCC電源端，三個I/O端口連接8位移位寄存器(三態(tài))，8位移位寄存器的8個輸出口同時接入兩個LED數(shù)碼管的8段引腳；單片機(jī)還有一個A/D端口連接運(yùn)算放大器后接電流檢測電阻，電流檢測電阻一端接地，另一端接半導(dǎo)體制冷器控制回路；單片機(jī)還有兩個I/O端口分別連接四個三極管與四2輸入與門組成的四個驅(qū)動電路，分別連接四個MOS管(或IGBT或功率三極管)的柵極，四個MOS管二二串接后形成兩組開關(guān)回路，半導(dǎo)體制冷器的A、B端分別接在兩兩MOS管串接后的二個中間點(diǎn)。本實用新型的有益效果是使用單片機(jī)(MCU)，通過半導(dǎo)體制冷器電流方向的改變可實現(xiàn)制冷制熱轉(zhuǎn)變的特性，控制直流電壓正、反方向加到半導(dǎo)體制冷器上，從而改變飯盒內(nèi)部的加溫、降溫，通過固定在內(nèi)側(cè)不銹鋼板上的溫度傳感器，感知飯盒內(nèi)側(cè)的溫度，到達(dá)設(shè)定溫度后，會自動改為斷續(xù)通電保溫?？筛鶕?jù)各人的習(xí)慣，通過面板上的按鍵，設(shè)定需要保持的溫度和各段保持的時間，并可保存記憶下來，面板上實時顯示飯盒內(nèi)的溫度。同時，對萬一出現(xiàn)的故障原因通過LED數(shù)碼管報代碼，指示故障部位。該飯盒可用220VAC的插頭進(jìn)行工作，也可用汽車點(diǎn)煙器插頭提供電源工作。當(dāng)用220VAC市電時，通過開關(guān)電源變壓器隔離、降壓，產(chǎn)生+12VDC電壓，提供給半導(dǎo)體制冷器工作，并通過三端穩(wěn)壓器產(chǎn)生+5VDC電壓，為MCU等內(nèi)部各功能電路部分供電。該智能電子保溫飯盒，利用目前已經(jīng)較為成熟的半導(dǎo)體制冷器技術(shù)，制成具有智能控溫的飯盒，針對性強(qiáng)，目的明確。具有以下優(yōu)點(diǎn)
I、節(jié)能、環(huán)保，無污染。2、體積小，重量輕，實用。3、溫度可以靈活的調(diào)節(jié)(從+5°C、65°C)，各溫度時間段可編程，且可存儲記憶下來，以達(dá)到方便的真正保鮮、自動調(diào)節(jié)溫度的作用。
4、實時顯示盒內(nèi)的溫度。5、家庭、車內(nèi)二用，適用性強(qiáng)。6、嬰幼兒、成人均可用，適用范圍廣。

圖I為本實用新型電路原理示意圖。
具體實施方式
電子保溫飯盒由內(nèi)、外側(cè)沖壓成形的不銹鋼組合而成，半導(dǎo)體制冷器則固定在內(nèi)側(cè)和外側(cè)殼體的底部平面之間，用導(dǎo)熱硅脂涂覆保證與二側(cè)平面緊密貼合，以保證最好的傳導(dǎo)熱，內(nèi)、外側(cè)的其余空間則由耐高溫的隔熱材料緊密填充，起到保溫的作用，上部也用加有保溫層的注塑蓋密封。參照圖1，當(dāng)在家庭用220VAC電源時，通過220V電源線的插頭接入220V交流電，通過AC/DC電路，產(chǎn)生被隔離的+12VDC主回路電壓。如果車用，則通過車用的點(diǎn)煙器電源插頭電源線，一端插入車上的點(diǎn)煙器插孔內(nèi)，另一端插入電子飯盒上的+12V插孔內(nèi)，提供主回路的+12VDC電源?？刂齐娐返碾娫赐ㄟ^LM7805三端穩(wěn)壓器提供5VDC的工作電壓。上電后,英飛凌的XC836 (MCU)進(jìn)行運(yùn)行，并顯示此時的盒內(nèi)溫度。同時通過檢測Rvl和Rv2的分壓值，判斷+12VDC是否在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，如超出范圍，則通過LED數(shù)碼管顯示E1，同時切斷MOS管的控制輸出；通過檢測熱敏電阻Rt和普通電阻Rl的分壓值，判斷溫度傳感器是否為開路或短路，如是，則通過LED數(shù)碼管顯示E2，同時，按固定的時間段控制飯盒內(nèi)的溫度；當(dāng)檢測到通過運(yùn)算放大器LM358將電流檢測電阻Ri上的電壓降進(jìn)行放大后的電壓值送到MCU進(jìn)行比較，當(dāng)判斷過流時，則切斷MOS管驅(qū)動電路的輸出，從而保護(hù)MOS管及主回路器件不致燒毀。同時，通過LED數(shù)碼管顯示E3 ；當(dāng)需要重新設(shè)定各段溫度和各段的時間時，通過按面板上的“Pr”、“Sl”、“S2”鍵的組合，先設(shè)定低溫值及低溫段的工作時間，再設(shè)定保溫時間，即此時間為半導(dǎo)體制冷器不通電工作(最小時間為30分鐘，設(shè)定的時間少于30分鐘，則按30分鐘運(yùn)行)，再設(shè)定高溫值。最后再按一次Pr鍵，則所設(shè)定的保存到MCU中，MCU則按此設(shè)定值進(jìn)行控制。除第一次按Pr鍵外，以后的每一次均保存之前的設(shè)定值，在I分鐘內(nèi)沒按則不保存(設(shè)定無效，繼續(xù)采用先前的設(shè)定)，并顯示此時的盒內(nèi)實際溫度。二個數(shù)碼管LD1、LD2由二個三極管T5、T6分別控制，并與一個74HC4094移位鎖存寄存器動態(tài)控制顯不。二個 P 型 MOS 管 FX20KMJ-2 的 Ql 和 Q2 與二個 N 型 MOS 管 FS10KMJ-2 的 Q3、Q4 組成二組開關(guān)，當(dāng)Ql和Q4導(dǎo)通，Q2和Q3關(guān)斷時，電流由半導(dǎo)體制冷器TEC的A端流向B端，當(dāng)Ql和Q4關(guān)斷，Q2和Q3導(dǎo)通時，電流由TEC的B端流向A端，從而改變半導(dǎo)體制冷器的降溫和升溫。四2輸入與門74LS08和三極管Tl、T2、T3、T4組成四個MOS管的上、下臂互鎖的驅(qū)動電路，防止上、下橋臂同時導(dǎo)通(Ql和Q3或Q2和Q4)造成短路燒毀MOS管和主回
路器件。當(dāng)盒內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定溫度后，則由MCU輸出PWM脈沖，使MOS管斷續(xù)通電保溫。
權(quán)利要求1.一種車用、家用保溫飯盒的控制電路，其特征是包括電源、半導(dǎo)體制冷器、溫度傳感器、單片機(jī)、LED數(shù)碼管，所述電源為220V交流接入時，連接AC/DC轉(zhuǎn)換器，產(chǎn)生被隔離的+12VDC主回路電壓；AC/DC轉(zhuǎn)換器輸出端通過連接三端穩(wěn)壓器提供5VDC的輔助工作電壓；所述電源還可以是車載12V電源；所述的溫度傳感器為熱敏電阻傳感器或Pt電阻傳感器，5V電源端VDD接串聯(lián)電阻，串聯(lián)電阻中有一個是熱敏電阻，單片機(jī)的一個A/D端口連接其中間節(jié)點(diǎn)，用于檢測其分壓值，計算出盒內(nèi)的實時溫度，同時還可判斷溫度傳感器是否為開路或短路；另一個串聯(lián)電阻一端接12V電源，另一端接地，單片機(jī)的另一個A/D端口連接其中間節(jié)點(diǎn)，通過檢測其分壓值，判斷+12VDC是否為在正常范圍內(nèi)；單片機(jī)的三個I/O端口分別連接三個按鍵開關(guān)，進(jìn)行控制的設(shè)定；還有二個I/O端口分別連接兩個三極管后接LED數(shù)碼管的VCC電源端，三個I/O端口連接8位移位寄存器，8位移位寄存器的8個輸出口同時接入兩個LED數(shù)碼管的8段引腳，控制二個數(shù)碼管顯示二位溫度值；單片機(jī)還有一個A/D端口連接運(yùn)算放大器后接電流檢測電阻，電流檢測電阻一端接地，另一端接半導(dǎo)體制冷器控制回路；單片機(jī)還有兩個I/O端口分別連接四個三極管與四2輸入與門組成的四個驅(qū)動電路，分別連接四個MOS管或IGBT或功率三極管的柵極，四個MOS管二二串接后形成兩組開關(guān)回路，半導(dǎo)體制冷器的A、B端分別接在兩兩MOS管串接后的二個中間點(diǎn)，控制半導(dǎo)體制 冷器改變電流方向，從而實現(xiàn)降溫、加溫。
專利摘要本實用新型提供一種車用、家用保溫飯盒的控制電路，主要解決現(xiàn)有電子保溫飯盒不能對飯盒進(jìn)行調(diào)溫的技術(shù)問題。技術(shù)方案為一種車用、家用保溫飯盒的控制電路，包括電源、半導(dǎo)體制冷器、溫度傳感器、單片機(jī)、LED數(shù)碼管，單片機(jī)有兩個A/D端口分別連接串聯(lián)的兩組電阻中間節(jié)點(diǎn)，單片機(jī)的三個I/O端口分別連接三個按鍵開關(guān)，單片機(jī)還有二個I/O端口分別連接兩個三極管后接LED數(shù)碼管，單片機(jī)的三個I/O端口連接一個8位移位鎖存寄存器后分別接入兩個LED數(shù)碼管，單片機(jī)還有一個A/D端口連接運(yùn)算放大器后接電流檢測電阻，單片機(jī)還有兩個I/O端口分別連接四個三極管與四2輸入與門組成的驅(qū)動電路，四個驅(qū)動電路分別連接四個MOS管的柵極，四個MOS管串接后形成兩組開關(guān)回路，半導(dǎo)體制冷器的A、B端分別接在兩兩MOS管串接后的二個中點(diǎn)之間。本實用新型主要應(yīng)用于儲存午餐或牛奶等飲料。
文檔編號A45C11/20GK202583918SQ20122025125
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月31日
發(fā)明者鄔華德, 鄔利生 申請人:上海德徽實業(yè)有限公司