一種雙向可調(diào)半導(dǎo)體溫控教學(xué)實驗系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了半導(dǎo)體溫度控制系統(tǒng)領(lǐng)域的一種雙向可調(diào)半導(dǎo)體溫控教學(xué)實驗系統(tǒng)。包括半導(dǎo)體雙向溫控實驗裝置，信號處理模塊，溫度傳感器，半導(dǎo)體溫控執(zhí)行器，遠(yuǎn)程控制模塊，溫差發(fā)電系統(tǒng)；溫度傳感器連接信號處理模塊，信號處理模塊封裝在半導(dǎo)體雙向?qū)嶒炑b置頂層，兩個半導(dǎo)體溫控執(zhí)行器對稱分布在半導(dǎo)體雙向溫控實驗裝置兩側(cè)，并提供端口與信號處理模塊相連；遠(yuǎn)程控制模塊內(nèi)置GSM短信網(wǎng)絡(luò)制式處理器，并提供端口與信號處理模塊相連；溫差發(fā)電系統(tǒng)與半導(dǎo)體溫控執(zhí)行器相連。本發(fā)明充分利用了半導(dǎo)體既制冷又制熱的性能，達(dá)到溫度雙向快速調(diào)節(jié)的目的。
【專利說明】—種雙向可調(diào)半導(dǎo)體溫控教學(xué)實驗系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及教具領(lǐng)域，是一種教學(xué)實驗中雙向可調(diào)半導(dǎo)體溫度控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體物理是高等院校有關(guān)專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，半導(dǎo)體物理實踐教學(xué)的一個最基本方面就是要完成基本的實驗教學(xué)。半導(dǎo)體制熱制冷原理實驗是半導(dǎo)體物理實驗教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)之一。
[0003]目前，半導(dǎo)體制熱制冷原理實驗，主要是通過目前市場上現(xiàn)有的半導(dǎo)體制冷片通電演示完成，學(xué)生只能通過觸摸半導(dǎo)體制冷片感受其溫度變化，沒有對半導(dǎo)體制冷制熱性能有一個直觀的認(rèn)識。
[0004]而且雖然目前半導(dǎo)體制冷技術(shù)在單一制冷方面已經(jīng)頗有進展，對于半導(dǎo)體即制冷又制熱的性能則沒有很好利用。半導(dǎo)體溫控實驗系統(tǒng)工作的強度一般由半導(dǎo)體制冷或制熱的功率值大小來顯示，不節(jié)能。
[0005]為了可以讓學(xué)生更好的理解存半導(dǎo)體制冷制熱原理，更好從理論教學(xué)與多學(xué)科實踐統(tǒng)一結(jié)合的角度提高自身動手能力，發(fā)散思維，本發(fā)明通過手動控制按鍵或自動在單片機內(nèi)輸入程序控制半導(dǎo)體制冷或制熱，用半導(dǎo)體制熱性能使箱體內(nèi)部溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度值，并且可以通過指示燈直接展示系統(tǒng)工作強度，還可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程操控。學(xué)生可以通過數(shù)碼管顯示屏直接觀察半導(dǎo)體制冷制熱具體數(shù)值。作為一種教學(xué)實驗系統(tǒng)，是理論教學(xué)與動手實踐相結(jié)合的一大體現(xiàn)，小型的工業(yè)設(shè)備，技術(shù)集成度高，成本低，具有很高的教學(xué)實驗價值。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種雙向可調(diào)半導(dǎo)體溫控教學(xué)實驗系統(tǒng)，通過手動控制按鍵或自動在單片機內(nèi)輸入程序控制半導(dǎo)體制冷或制熱，并且可以通過指示燈直接展示系統(tǒng)工作強度，還可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程操控，從而可以更加直觀清楚的理解半導(dǎo)體制冷制熱過程。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是一種雙向可調(diào)半導(dǎo)體溫控教學(xué)實驗系統(tǒng)，其特征是所述系統(tǒng)的箱體I上面開口并封裝信號處理模塊2，所述信號處理模塊2中的信號控制器露在箱體上表面；
[0008]箱體前后兩面開口并安裝第一半導(dǎo)體溫控執(zhí)行器4和第二半導(dǎo)體溫控執(zhí)行器5，兩個串聯(lián)連接的半導(dǎo)體制冷片18用塑料殼23固定后使其正好卡在箱體壁上，第一散熱器19和第一輔助散熱風(fēng)扇20露在箱體外面，第二散熱器21和第二輔助散熱風(fēng)扇22在箱體里面，并提供數(shù)據(jù)通信端口與信號處理模塊2中單片機相連；
[0009]箱體內(nèi)部安裝溫度傳感器3遠(yuǎn)程控制模塊6和第一溫差發(fā)電系統(tǒng)7和第二溫差發(fā)電系統(tǒng)8 ;溫度傳感器3提供數(shù)據(jù)通信端口與信號處理模塊2中單片機相連，用來實時采集箱體內(nèi)部溫度，并把實時溫度采集值傳送給信號處理模塊2 ;遠(yuǎn)程控制模塊6內(nèi)置GSM短信網(wǎng)絡(luò)制式處理器，并提供數(shù)據(jù)通信端口與信號處理模塊2相連；溫差發(fā)電系統(tǒng)與半導(dǎo)體溫控執(zhí)行器相連；
[0010]所述第一半導(dǎo)體溫控執(zhí)行器4和第二半導(dǎo)體溫控執(zhí)行器5分別包括由塑料殼23固定的兩個串聯(lián)連接的半導(dǎo)體制冷片18，在這兩個串聯(lián)連接的半導(dǎo)體制冷片18兩外側(cè)面分別緊貼第一散熱器(19)和第二散熱器21,并將第一散熱器19和第二散熱器21與塑料殼23固定在一起,第一散熱器19外側(cè)與第一輔助散熱風(fēng)扇20固定在一起,第二散熱器21外側(cè)與第二輔助散熱風(fēng)扇22固定在一起。所述兩個串聯(lián)連接的半導(dǎo)體制冷片18包括制冷端和制熱端；所述第一輔助散熱風(fēng)扇20與第二輔助散熱風(fēng)扇22由12V開關(guān)電源供電；
[0011]所述信號處理模塊2包括單片機、信號控制器、和通用性驅(qū)動器；
[0012]所述單片機包括信號控制器數(shù)據(jù)通信端口、GSM短信網(wǎng)絡(luò)制式處理器數(shù)據(jù)通信端口、通用性驅(qū)動器數(shù)據(jù)通信端口、接收溫度傳感器采集溫度信號的數(shù)據(jù)接收端口，制冷信號輸出端口、制熱信號輸出端口 ；
[0013]所述信號控制器包括系統(tǒng)啟動按鍵11、系統(tǒng)停止按鍵12、手動控制模式選擇按鍵13、自動控制模式選擇按鍵16、制冷按鍵10、制熱按鍵9、手動運行模式指示燈14、自動運行模式指示燈15和8位數(shù)碼管顯示屏17，并提供數(shù)據(jù)通信端口與單片機相連；所述通用驅(qū)動器提供數(shù)據(jù)通信端口與單片機的制冷信號輸出端口和制熱信號輸出端口相連，并通過導(dǎo)線與用塑料殼23固定后的兩個串聯(lián)連接的半導(dǎo)體制冷片19的制冷端和制熱端相連；
[0014]所述第一半導(dǎo)體溫差發(fā)電系統(tǒng)7和第二半導(dǎo)體溫差發(fā)電系統(tǒng)8分別是將兩種不同敏感金屬導(dǎo)線連接所述用塑料殼23固定后的兩個串聯(lián)連接的半導(dǎo)體制冷片的制冷端與制熱端形成溫差，再和指示燈組成閉合回路；
[0015]所述遠(yuǎn)程控制模塊6包括GSM短信網(wǎng)絡(luò)制式處理器，通過USB轉(zhuǎn)串口與單片機保持通信。
[0016]所述箱體I為密封箱體；
[0017]述溫度傳感器3提供數(shù)據(jù)通信端口與信號處理模塊2中單片機相連，這個數(shù)據(jù)通信端口要與單片機I/o 口保持單總線通信協(xié)議。
[0018]所述箱體壁的厚度=兩個串聯(lián)連接的半導(dǎo)體制冷片18的厚度。
[0019]所述密封箱體采用隔熱材料。
[0020]所述第一半導(dǎo)體溫控執(zhí)行器4和第二半導(dǎo)體溫控執(zhí)行器5執(zhí)行二級制冷與制熱功倉泛。
[0021]所述8位數(shù)碼管17用來顯示箱體內(nèi)部實時溫度采集值和目標(biāo)溫度設(shè)定值。
[0022]所述GSM短信網(wǎng)絡(luò)制式處理器用來周期性向用戶手機發(fā)送箱體內(nèi)部溫度采集信息，且當(dāng)I箱體內(nèi)部實時溫度采集值-目標(biāo)溫度設(shè)定值|>1時向用戶發(fā)送告警信息；也能根據(jù)用戶手機發(fā)送來的短信內(nèi)容遠(yuǎn)程實現(xiàn)對半導(dǎo)體溫控系統(tǒng)的啟動，設(shè)置或停止操作，其中設(shè)置操作包括設(shè)定目標(biāo)溫度值和系統(tǒng)運行時間。
[0023]本發(fā)明充分利用了半導(dǎo)體的制熱性能，實現(xiàn)采集溫度值達(dá)到預(yù)設(shè)溫度值的效果。半導(dǎo)體溫控實驗系統(tǒng)工作的強度不再由半導(dǎo)體制冷或制熱的功率值大小來顯示，而是由溫差發(fā)電系統(tǒng)的指示燈亮度來顯示，實現(xiàn)了節(jié)能。而且作為一種教學(xué)實驗系統(tǒng)，是理論教學(xué)與動手實踐相結(jié)合的一大體現(xiàn)，小型的工業(yè)設(shè)備，技術(shù)集成度高，成本低，具有很高的教學(xué)實驗價值。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為雙向可調(diào)半導(dǎo)體溫控教學(xué)實驗系統(tǒng)立體結(jié)構(gòu)圖；
[0025]其中，1-箱體；2_信號處理模塊；3_溫度傳感器；4_第一半導(dǎo)體溫控執(zhí)行器；5-第二半導(dǎo)體溫控執(zhí)行器；6_遠(yuǎn)程控制模塊；7_第一溫差發(fā)電系統(tǒng)；8_第二溫差發(fā)電系統(tǒng)。
[0026]圖2為雙向可調(diào)半導(dǎo)體溫控教學(xué)實驗系統(tǒng)硬件連接示意圖；
[0027]其中，9-制熱按鍵；10_制冷按鍵；11_系統(tǒng)啟動按鍵；12_系統(tǒng)停止按鍵；13_手動控制模式選擇按鍵；14-手動運行模式指示燈；15_自動運行模式指示燈；16_自動控制模式選擇按鍵；17-溫度傳感器采集溫度值、系統(tǒng)設(shè)定目標(biāo)溫度值。
[0028]圖3為溫控執(zhí)行器結(jié)構(gòu)圖；其中，18-兩個串聯(lián)連接的兩個半導(dǎo)體制冷片；19_第一散熱器；20_第一輔助散熱風(fēng)扇；21_第二散熱器；22_第二輔助散熱風(fēng)扇；23_塑料殼。

【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖，對優(yōu)選實施例作詳細(xì)說明。應(yīng)該強調(diào)的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。
[0030]實施例1:
[0031]圖1和圖2是雙向可調(diào)半導(dǎo)體溫控教學(xué)實驗系統(tǒng)立體結(jié)構(gòu)圖和硬件連接圖。所述系統(tǒng)包括盛裝所有所述系統(tǒng)部件的密封箱體1，密封箱體采用隔熱材料制作例如選用泡沫隔熱材料。箱體上面開口并封裝信號處理模塊2，所述信號處理模塊2中的信號控制器露在箱體上表面，用于顯示目標(biāo)溫度設(shè)定值、箱體內(nèi)部溫度實時采集值、制冷模式、制熱模式；提供實施制熱制或冷操作界面；
[0032]通過選擇手動控制模式選擇按鍵13或自動控制模式選擇按鍵16控制半導(dǎo)體制冷或制熱，當(dāng)按下手動控制模式選擇按鍵13時，手動運行模式指示燈14亮，觀察8位數(shù)碼管顯示屏17顯示的目標(biāo)溫度設(shè)定值與實時溫度采集值，若實時溫度采集值3目標(biāo)溫度設(shè)定值，則手動按下制冷按鍵10，此時單片機控制制冷信號端口輸出制冷控制信號傳遞給通用驅(qū)動器，通用驅(qū)動器接收到制冷指令后，驅(qū)動第一半導(dǎo)體溫控執(zhí)行器4和第二半導(dǎo)體溫控執(zhí)行器5工作即通過調(diào)整輸入兩個串聯(lián)連接的半導(dǎo)體制冷片18兩端的電壓方向使兩個串聯(lián)連接的半導(dǎo)體制冷片18面向箱體內(nèi)部為制冷端制冷；面向箱體外面為制熱端，產(chǎn)生的熱量由第一散熱器19和第一輔助散熱風(fēng)扇20排放到箱體外部；
[0033]若實時溫度采集值 < 目標(biāo)溫度設(shè)定值，則手動按下制熱信號鍵，此時單片機控制制熱信號端口輸出制熱控制信號傳遞給通用驅(qū)動器，通用驅(qū)動器接收到制熱指令后，驅(qū)動第一半導(dǎo)體溫控執(zhí)行器4和第二半導(dǎo)體溫控執(zhí)行器5工作，即通過調(diào)整輸入兩個串聯(lián)連接的半導(dǎo)體制冷片18兩端的電壓方向使這兩個串聯(lián)連接的半導(dǎo)體制冷片18面向箱體內(nèi)部為制熱端制熱；由于箱體是密封的，產(chǎn)生的熱量由第二散熱器21和第二輔助散熱風(fēng)扇22排放到箱體內(nèi)部，面向箱體外面為制冷端；
[0034]當(dāng)按下自動控制模式選擇按鍵16時，自動運行控制指示燈15亮，信號控制器產(chǎn)生觸發(fā)信號，并將此信號傳送給單片機(例如選擇單片機STC89C52)，單片機內(nèi)部將采集的溫度值與目標(biāo)溫度設(shè)定值進行比較，若實時溫度采集值3目標(biāo)溫度設(shè)定值，單片機自動控制制冷信號端口輸出制冷控制信號給通用驅(qū)動器；若實時溫度采集值 < 目標(biāo)溫度設(shè)定值，單片機自動控制制冷信號端口輸出制熱控制信號給通用驅(qū)動器。然后自動制熱制冷過程同手動控制模式。
[0035]箱體前后兩面開口并安裝第一半導(dǎo)體溫控執(zhí)行器4和第二半導(dǎo)體溫控執(zhí)行器5，使塑料殼23固定后的兩個串聯(lián)連接的半導(dǎo)體制冷片18正好卡在箱體壁上，第一散熱器19和第一輔助散熱風(fēng)扇20露在箱體外面，第二散熱器21和第二輔助散熱風(fēng)扇22在箱體里面，并提供數(shù)據(jù)通信端口與信號處理模塊2中單片機相連，用于執(zhí)行制冷或制熱功能；
[0036]箱體內(nèi)部安裝溫度傳感器3 (例如選擇溫度傳感器DS18B20)，遠(yuǎn)程控制模塊6和第一溫差發(fā)電系統(tǒng)7和第一溫差發(fā)電系統(tǒng)8 ;溫度傳感器3提供數(shù)據(jù)通信端口與信號處理模塊2中單片機相連，用來實時采集箱體內(nèi)部溫度，并把實時溫度采集值傳送給信號處理模塊2 ;遠(yuǎn)程控制模塊6內(nèi)置GSM短信網(wǎng)絡(luò)制式處理器，并提供數(shù)據(jù)通信端口與信號處理模塊2相連；溫差發(fā)電系統(tǒng)與半導(dǎo)體溫控執(zhí)行器相連；
[0037]所述第一半導(dǎo)體溫控執(zhí)行器4和第二半導(dǎo)體溫控執(zhí)行器5分別包括兩個串聯(lián)連接的半導(dǎo)體制冷片18 (例如選擇半導(dǎo)體制冷片TEC1-12706)，兩個串聯(lián)連接的半導(dǎo)體制冷片18的兩外側(cè)面分別緊貼第一散熱器19和第二散熱器21，并將第一散熱器19和第二散熱器21與塑料殼23固定在一起,第一散熱器19外側(cè)與第一輔助散熱風(fēng)扇20與散熱器固定在一起，第二散熱器21外側(cè)與第二輔助散熱風(fēng)扇22與散熱器固定在一起。所述兩個串聯(lián)連接的半導(dǎo)體制冷片18包括制冷端和制熱端；所述第一輔助散熱風(fēng)扇20和第二輔助散熱風(fēng)扇22由12V開關(guān)電源供電；
[0038]所述信號處理模塊2包括單片機、信號控制器、和通用性驅(qū)動器；
[0039]所述單片機包括信號控制器數(shù)據(jù)通信端口、GSM短信網(wǎng)絡(luò)制式處理器數(shù)據(jù)通信端口、通用性驅(qū)動器數(shù)據(jù)通信端口、接收溫度傳感器采集溫度信號的數(shù)據(jù)接收端口，制冷信號輸出端口、制熱信號輸出端口 ；
[0040]所述信號控制器包括系統(tǒng)啟動按鍵11、系統(tǒng)停止按鍵12、手動控制模式選擇按鍵13、自動控制模式選擇按鍵16、制冷按鍵10、制熱按鍵9、手動運行模式指示燈14、自動運行模式指示燈15和8位數(shù)碼管顯示屏17，并提供數(shù)據(jù)通信端口與單片機相連；所述通用驅(qū)動器提供數(shù)據(jù)通信端口與單片機的制冷信號輸出端口和制熱信號輸出端口相連，并通過導(dǎo)線與兩個串聯(lián)連接的半導(dǎo)體制冷片18的制冷端和制熱端相連；先接收單片機發(fā)出的制熱或制冷信號，并根據(jù)所述信號改變兩個串聯(lián)連接的半導(dǎo)體制冷片18的電流流向，從而控制兩個串聯(lián)連接的半導(dǎo)體制冷片18制冷或制熱；
[0041 ] 所述第一溫差發(fā)電系統(tǒng)7和第二溫差發(fā)電系統(tǒng)8將兩種不同敏感金屬導(dǎo)線連接所述兩個串聯(lián)連接的半導(dǎo)體制冷片18的制冷端與制熱端形成溫差，再和指示燈組成閉合回路；由塞貝克效應(yīng)，回路中產(chǎn)生電流，電流強度通過指示燈的亮度來反應(yīng)；
[0042]所述遠(yuǎn)程控制模塊6包括GSM短信網(wǎng)絡(luò)制式處理器，通過USB轉(zhuǎn)串口與單片機保持通信。
[0043]所述溫度傳感器3提供數(shù)據(jù)通信端口與信號處理模塊2中單片機相連，這個數(shù)據(jù)通信端口要與單片機I/O 口保持單總線通信協(xié)議。
[0044]所述箱體壁的厚度=兩個串聯(lián)連接的半導(dǎo)體制冷片18的厚度。
[0045]所述密封箱體采用隔熱材料。
[0046]所述第一半導(dǎo)體溫控執(zhí)行器4和第二半導(dǎo)體溫控執(zhí)行器5執(zhí)行二級制冷與制熱功倉泛。
[0047]所述8位數(shù)碼管17用來顯示箱體內(nèi)部實時溫度采集值和目標(biāo)溫度設(shè)定值。
[0048]所述GSM短信網(wǎng)絡(luò)制式處理器用來周期性向用戶手機發(fā)送箱體內(nèi)部溫度采集信息，且當(dāng)I箱體內(nèi)部實時溫度采集值-目標(biāo)溫度設(shè)定值|>1時向用戶發(fā)送告警信息；也能根據(jù)用戶手機發(fā)送來的短信內(nèi)容遠(yuǎn)程實現(xiàn)對半導(dǎo)體溫控系統(tǒng)的啟動，設(shè)置或停止操作，其中設(shè)置操作包括設(shè)定目標(biāo)溫度值和系統(tǒng)運行時間。
[0049]有益效果:
[0050](I)本發(fā)明充分利用了半導(dǎo)體的制熱性能，實現(xiàn)采集溫度值達(dá)到預(yù)設(shè)溫度值的效果O
[0051](2)半導(dǎo)體溫控實驗系統(tǒng)工作的強度不再由半導(dǎo)體制冷或制熱的功率值大小來顯示，而是由溫差發(fā)電系統(tǒng)的指示燈亮度來顯示，實現(xiàn)了節(jié)能。
[0052](3)本發(fā)明公布的雙向可調(diào)半導(dǎo)體溫控教學(xué)實驗系統(tǒng)從理論教學(xué)與多學(xué)科實踐統(tǒng)一結(jié)合的角度集自動化技術(shù)、電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)及通信技術(shù)與一體，涉及領(lǐng)域廣泛，讓學(xué)生從以上幾方面提高自身動手能力，發(fā)散思維，同時可以將多學(xué)科理論教學(xué)與實踐統(tǒng)一結(jié)合，提高教學(xué)質(zhì)量和實驗效率，節(jié)約設(shè)備資源，技術(shù)集成度高，具有很高的教學(xué)實驗價值。
[0053]本發(fā)明實例的方案已經(jīng)公開如上，但不僅僅局限于說明書中所列運用，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】與普通人員在不脫離本次發(fā)明的本質(zhì)范圍情況下，還可做出相應(yīng)變化和改動，但都應(yīng)屬于本次發(fā)明權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種雙向可調(diào)半導(dǎo)體溫控教學(xué)實驗系統(tǒng)，其特征是所述系統(tǒng)的密封箱體(I)上面開口并封裝信號處理模塊(2)，所述信號處理模塊(2)中的信號控制器露在箱體上表面； 箱體前后兩面開口并安裝第一半導(dǎo)體溫控執(zhí)行器(4)和第二半導(dǎo)體溫控執(zhí)行器(5)，兩個串聯(lián)連接的半導(dǎo)體制冷片(18)用塑料殼(23)固定后使其正好卡在箱體壁上，第一散熱器(19)和第一輔助散熱風(fēng)扇(20)露在箱體外面,第二散熱器(21)和第二輔助散熱風(fēng)扇(22)在箱體里面，并提供數(shù)據(jù)通信端口與信號處理模塊(2)中單片機相連； 箱體內(nèi)部安裝溫度傳感器(3)遠(yuǎn)程控制模塊(6)和第一溫差發(fā)電系統(tǒng)(7)和第二溫差發(fā)電系統(tǒng)(8);溫度傳感器(3)提供數(shù)據(jù)通信端口與信號處理模塊(2)中單片機相連，用來實時采集箱體內(nèi)部溫度，并把實時溫度采集值傳送給信號處理模塊(2);遠(yuǎn)程控制模塊(6)內(nèi)置GSM短信網(wǎng)絡(luò)制式處理器，并提供數(shù)據(jù)通信端口與信號處理模塊(2)相連；溫差發(fā)電系統(tǒng)與半導(dǎo)體溫控執(zhí)行器相連； 所述第一半導(dǎo)體溫控執(zhí)行器(4)和第二半導(dǎo)體溫控執(zhí)行器(5)分別包括由塑料殼(23)固定的兩個串聯(lián)連接的半導(dǎo)體制冷片(18)，在這兩個串聯(lián)連接的半導(dǎo)體制冷片(18)兩外側(cè)面分別緊貼第一散熱器(19)和第二散熱器(21)，并將第一散熱器(19)和第二散熱器(21)與塑料殼(23)固定在一起,第一散熱器(19)外側(cè)與第一輔助散熱風(fēng)扇(20)固定在一起，第二散熱器(21)外側(cè)與第二輔助散熱風(fēng)扇(22)固定在一起；所述兩個串聯(lián)連接的半導(dǎo)體制冷片(18)包括制冷端和制熱端；所述第一輔助散熱風(fēng)扇(20)與第二輔助散熱風(fēng)扇(22)由12V開關(guān)電源供電； 所述信號處理模塊(2)包括單片機、信號控制器、和通用性驅(qū)動器； 所述單片機包括信號控制器數(shù)據(jù)通信端口、GSM短信網(wǎng)絡(luò)制式處理器數(shù)據(jù)通信端口、通用性驅(qū)動器數(shù)據(jù)通信端口、接收溫度傳感器采集溫度信號的數(shù)據(jù)接收端口，制冷信號輸出端口、制熱信號輸出端口 ； 所述信號控制器包括系統(tǒng)啟動按鍵(11)、系統(tǒng)停止按鍵(12)、手動控制模式選擇按鍵(13)、自動控制模式選擇按鍵(16)、制冷按鍵(10)、制熱按鍵(9)、手動運行模式指示燈(14)、自動運行模式指示燈(15)和8位數(shù)碼管顯示屏(17)，并提供數(shù)據(jù)通信端口與單片機相連；所述通用驅(qū)動器提供數(shù)據(jù)通信端口與單片機的制冷信號輸出端口和制熱信號輸出端口相連，并通過導(dǎo)線與用塑料殼(23)固定后的兩個串聯(lián)連接的半導(dǎo)體制冷片(19)的制冷端和制熱端相連； 所述第一半導(dǎo)體溫差發(fā)電系統(tǒng)(7)和第二半導(dǎo)體溫差發(fā)電系統(tǒng)(8)分別是將兩種不同敏感金屬導(dǎo)線連接所述用塑料殼(23)固定后的兩個串聯(lián)連接的半導(dǎo)體制冷片的制冷端與制熱端形成溫差，再和指示燈組成閉合回路； 所述遠(yuǎn)程控制模塊(6)包括GSM短信網(wǎng)絡(luò)制式處理器，通過USB轉(zhuǎn)串口與單片機保持通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙向可調(diào)半導(dǎo)體溫控教學(xué)實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度傳感器(3)提供數(shù)據(jù)通信端口與信號處理模塊(2)中單片機相連，這個數(shù)據(jù)通信端口要與單片機I/O 口保持單總線通信協(xié)議。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙向可調(diào)半導(dǎo)體溫控教學(xué)實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述箱體壁的厚度=兩個串聯(lián)連接的半導(dǎo)體制冷片(18)的厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙向可調(diào)半導(dǎo)體溫控教學(xué)實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述密封箱體采用隔熱材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙向可調(diào)半導(dǎo)體溫控教學(xué)實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述第一半導(dǎo)體溫控執(zhí)行器(4)和第二半導(dǎo)體溫控執(zhí)行器(5)執(zhí)行二級制冷與制熱功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙向可調(diào)半導(dǎo)體溫控教學(xué)實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述8位數(shù)碼管(17)用來顯示箱體內(nèi)部實時溫度采集值和目標(biāo)溫度設(shè)定值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙向可調(diào)半導(dǎo)體溫控教學(xué)實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述GSM短信網(wǎng)絡(luò)制式處理器用來周期性向用戶手機發(fā)送箱體內(nèi)部溫度采集信息，且當(dāng)I箱體內(nèi)部實時溫度采集值-目標(biāo)溫度設(shè)定值|>1時向用戶發(fā)送告警信息；也能根據(jù)用戶手機發(fā)送來的短信內(nèi)容遠(yuǎn)程實現(xiàn)對半導(dǎo)體溫控系統(tǒng)的啟動，設(shè)置或停止操作，其中設(shè)置操作包括設(shè)定目標(biāo)溫度值和系統(tǒng)運行時間。
【文檔編號】G09B23/06GK104299482SQ201410475481
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】陸會明, 李新利, 楊錫運, 楊國田, 劉禾, 李恩章 申請人:華北電力大學(xué)