【正文】 時(shí)，制冷系數(shù)大于 3，制冷效率還能高于壓縮機(jī)制冷 。 [2,3] 在電子設(shè)備的散熱方面，半導(dǎo)體制冷也有著廣泛的應(yīng)用。雖然其用于制熱時(shí)效率很高，但用于制冷時(shí)效率較低，損耗大。當(dāng)直流電流通過(guò)具有熱電轉(zhuǎn)換特性的導(dǎo)體組成的回路時(shí) 具有制冷功能，這就是所謂的熱電制冷。由于半導(dǎo)體材料具有非常好的熱電能量轉(zhuǎn)換持性，它的應(yīng)用才真正使熱電制冷實(shí)用化，在國(guó)際上被普遍采用，為此人們又把熱電制冷稱(chēng)為半導(dǎo)體制冷 [1]。 半導(dǎo)體制冷由于具有以上特點(diǎn)，所以在工業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、軍事等很多方面得到了廣泛的應(yīng)用。對(duì)溫度反映敏感、使用條件嚴(yán)格的電子元器件，可以用半導(dǎo)體制冷使它們維持低溫或恒溫的工作條件。 電子制冷技術(shù)將是未來(lái)的主流制冷方式，半導(dǎo)體電子制冷技術(shù)的發(fā)展對(duì)工業(yè)生產(chǎn)、我們的生活都有極大的推動(dòng)作用，但是現(xiàn)在的制冷技術(shù)還遠(yuǎn)沒(méi)有成熟，因此，半導(dǎo)體電子制冷技術(shù)的研究還是一個(gè)熱門(mén)的研究方向。 P型半導(dǎo)體材料的優(yōu)值系數(shù) ZP 108/度， N型半導(dǎo)體材料的優(yōu)值系數(shù) ZN3 108/度。 我國(guó)半導(dǎo)體制冷技術(shù)始于上世紀(jì) 50年代末、 60年代初。在此期間，一方面研究半導(dǎo)體制冷材料的高優(yōu)值系數(shù)，另一方面拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域。 ℃ ， 整機(jī) 最大 功耗 要求 小于 70W。 系統(tǒng)的工作過(guò)程 本系統(tǒng)啟動(dòng)后先由控制鍵盤(pán)設(shè)置所需 的制冷溫度，熱敏電阻 1005采集箱內(nèi)實(shí)際溫度，通過(guò) A/D轉(zhuǎn)換器 ADC0809將 溫度 模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將信號(hào)傳給 8031，將 溫度 結(jié)果顯示出來(lái) ，單片機(jī) 8031通過(guò) 比較實(shí)際溫度和所需溫度， 作出相應(yīng)的處理 ， 發(fā)出脈寬控制信號(hào)給場(chǎng)效應(yīng)管 IRFZ44， 由場(chǎng)效應(yīng)管識(shí)別脈寬控制制冷片兩端所需電壓， 以調(diào)節(jié)制冷強(qiáng)度， 使系統(tǒng)的溫度控制在要求的范圍內(nèi) 。用戶(hù)若想對(duì)寫(xiě)入到 EPROM中的程序進(jìn)行修改，必須先用一種特殊的紫外線(xiàn)燈將其照射擦除，之后再可寫(xiě)入。 （ 2）外接晶體引腳 XTAL1和 XTAL2 XTAL1（ 19腳）接外部晶體的一個(gè)引腳。在單片機(jī)內(nèi)部，接至上述振蕩器的反相放大器的輸出端。 VCC掉電期間，此引腳可接上備用電源，以保證內(nèi)部 RAM的數(shù)據(jù)不丟失。即使不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器， ALE端仍以不變的頻率周期性地出現(xiàn)正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 對(duì)于 EPROM單片機(jī)（如 8751），在 EPROM編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖（ PROG）。 PSEN同樣可以驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出） 8個(gè)LS型的 TTL輸入。 對(duì)于 EPROM型的單片機(jī)（如 8751），在 EPROM編程期間，此引腳也用于施加 21V的編程電源（ VPP）。 P1口能驅(qū)動(dòng) （吸收或輸出電流） 4個(gè) LS型的 TTL負(fù)載。在訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，它可以作為擴(kuò)展電路高 8位地址總線(xiàn)送出高 8位地址。 P3能驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4個(gè) LS型的 TTL負(fù)載。 時(shí)鐘電路選用外接 1MHz石英晶體，考慮晶振兩側(cè)電容的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程度及溫度穩(wěn)定性，選用 。 ，提供 PWM信號(hào)由控制制冷片兩端電壓來(lái)控制制冷效率； ； ～ LG5631AH提供溫度信息； ～ 用于按鍵控制，用以調(diào)節(jié)所需制冷溫度； ～ 62256的 A8～ A14相連； 62256的 CE非相連用來(lái)選中電路。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 8 頁(yè) 共 41 頁(yè) 6264引腳功能如下： A12～ A0（ address inputs）：地址線(xiàn)，可尋址 8KB的存儲(chǔ)空間。 CS1（ chip enable）：片選信號(hào) 1，輸入，在讀 /寫(xiě)方式時(shí)為低電平。 6264的操作方式 ： Intel 6264的操作方式由 CS CS2的共同作用決定 ① 寫(xiě)入：當(dāng) CS1為低電平，且 OE為高電平時(shí) WE為低電平 ，數(shù)據(jù)輸入緩沖器打開(kāi)，數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)線(xiàn) D7～ D0寫(xiě)入被選中的存儲(chǔ)單元。 圖 6264引腳圖 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 9 頁(yè) 共 41 頁(yè) 鎖存器的選擇 74LS373的輸出端 Q0～ Q7可直接與 地址 總線(xiàn)相連。當(dāng) LE為低電平時(shí)， Q被鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平。管腳功能如下： A0～ A12：地址線(xiàn) D0～ D7：數(shù)據(jù)線(xiàn) CE： 端口選擇 OE：輸出使能 PGM：編程脈沖輸入 Vpp：編程電源 最小 額定 最大 單位 電源電壓 Vcc 5 V 輸入高電平電壓 ViH 2 V 輸入低電平電壓 ViL V 輸入高電平電流 IOH mA 輸入低電平電流 IOL 24 mA 脈沖寬度 tW LE（ H） 15 ns LE（ L） 15 保持時(shí)間 tH D 10↓ ns D 0↓ ns 圖 74LS373管腳圖 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 11 頁(yè) 共 41 頁(yè) 復(fù)位電路 復(fù)位電路設(shè)計(jì)為上電自動(dòng)復(fù)位，其連接見(jiàn)圖 。 于是，為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化系統(tǒng)，選用 LG5631AH作為 LED顯示器，由于 LG5631AH自身就是三位顯示，因此只需使用一次此芯片即可。 連接圖見(jiàn)圖 。 數(shù)據(jù)采集電路 的設(shè)計(jì) 熱敏電阻 可供選擇的測(cè)溫元件有熱敏電阻和熱電偶。緩變型一般為（ ～ 8）％/C176。采用精密電阻和熱敏電阻的各種組合網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)大測(cè)量溫度線(xiàn)性范圍。 （ 2）實(shí)際阻值 RT:在一定的溫度條件下所測(cè)得的電阻值。 （ 5）時(shí)間常數(shù)τ：熱敏電阻器是有熱慣性的，時(shí)間常數(shù)，就是一個(gè)描述熱敏 電阻器熱慣性的參數(shù)。在實(shí)際使用時(shí)不得超過(guò)額定功率。 （ 9）最大電壓 :對(duì)于 NTC熱敏電阻器，是指在規(guī)定的環(huán)境溫度下，不便熱敏電阻器弓起熱失控所允許連續(xù)施加的最大直流電壓 。 （ 12）耗散系數(shù) H:溫度增加 1℃時(shí)，熱敏電阻器所耗散 的功率，單位為 mW/℃。 ADC0809是單片雙列直插式集成電路芯片，是 8通路 8位 A/D轉(zhuǎn)換器，其主要特點(diǎn)是：分辨率 8位；總的不可調(diào)誤差為177。在 A/D轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部含有一個(gè)高阻抗斬波穩(wěn)定比較器，一個(gè)帶有模擬開(kāi)關(guān)樹(shù)組的 256R分壓器，以及一個(gè)逐次逼近的寄存器。 下面說(shuō)明各引腳功能。當(dāng) C、 B、 A全零時(shí)，選中 IN0通道接入；當(dāng) C、 B、 A為 001時(shí)，選中 IN1通 道接入；當(dāng) C、 B、 A為 111時(shí)選中 IN7通道接入。 EOC： A／ D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，輸出，當(dāng) A／ D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，發(fā)出一個(gè)正脈沖，表示 A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束。 CLOCK：時(shí)鐘脈沖輸入端。 Vcc：電源，單一＋ 5V。 START上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。 輸出控制電路的設(shè)計(jì) 輸出控制電路主要由兩部分組成：保護(hù)電路和控制電路 。 報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 圖 保護(hù)電路 圖 控制電路 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 17 頁(yè) 共 41 頁(yè) 為了保證系統(tǒng)運(yùn)行可以被即時(shí)操作，所以設(shè)置一指示燈以顯示系統(tǒng)的運(yùn)行情況。電路連接圖如圖 12V電源 為了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，電源決定使用 12V直流電源適配器 5V 電源模塊 設(shè)計(jì)中由于很大一部分的芯片的供電電壓要求是 5V， 又因?yàn)樯弦还?jié)中 220V的市電經(jīng)過(guò) 12V電源 適配器 后已經(jīng)轉(zhuǎn)換為 12V的直流電，所以這里為了不重復(fù)設(shè)計(jì)變壓器以增加設(shè)計(jì)成本，直接將 12V的直流電通過(guò)一個(gè) 5V的電源模塊 轉(zhuǎn)換為 5V的直流電供芯片使用。 由于轉(zhuǎn)換完成后的輸出電壓中會(huì)有少部分的高頻分量，為了將這部分的高頻分量濾除掉， 所以在輸出端與地之間并聯(lián) 3個(gè)電容，以濾除掉高頻分量。其中輸入端 VIN的輸入電壓范圍是： ，經(jīng)過(guò)芯片電壓轉(zhuǎn)換后從輸出端 VOUT輸出的電壓是 。 ②根據(jù)算法畫(huà)出流程圖。另外，由于寄存器的數(shù)量有限，編寫(xiě)程序時(shí)經(jīng)常會(huì)感覺(jué)到 寄存器不夠用。 這是編制匯編語(yǔ)言程序最為重要的一步。但是它是否能達(dá)到算法所要求的預(yù)期效果，還必須經(jīng)過(guò)上機(jī)調(diào)試，軟件的仿真，用一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)測(cè)試，才能夠真正得出結(jié)論。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì) 設(shè)計(jì)過(guò)程有了一個(gè)系統(tǒng)地了解，深深地感受到了設(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)反復(fù)思考、反復(fù)改進(jìn)的艱苦過(guò)程。并且，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)課堂所學(xué)理論知識(shí)有了更透徹的理解，對(duì)如何將理論應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。 由于設(shè)計(jì)者水平有限，經(jīng)驗(yàn)不足，加之時(shí)間有限，不足之處在所難免。 感謝所有曾給予我關(guān)心、支持、幫助和鼓勵(lì)的老師和朋友們！ 在即將完成學(xué)業(yè)之際，還要衷心感謝母校河北科技大學(xué)對(duì)我的培養(yǎng)！ 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 25 頁(yè) 共 41 頁(yè) 參 考 文 獻(xiàn) 1 鄔鎮(zhèn)耀 .熱電制冷技術(shù) [J].制冷技術(shù) ,1986,(2)： 6～ 7 2 徐德勝 .電子冷凍與半導(dǎo)體 [J].電子技術(shù) ,1983,(3)： 23～ 25 3 許麗川 .過(guò)程控制調(diào)節(jié)規(guī)律的研究 [D].成都：電子科技大學(xué) ,2020 4 Huang B C J,Duang C design method of therm oelectric cooler [J]. International Journal of Refrigeration,2020,23： 208～ 218 5 簡(jiǎn)棄非 ,梁榮光 ,張勇等 .半導(dǎo)體制冷效率及空間冷量傳遞特性試驗(yàn)研究 .華南理工大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版 ),2020,29(5)： 72～ 75 6 金剛善 ,李彥 ,刁永發(fā) .小空間半導(dǎo)體制冷的實(shí)驗(yàn)研究 .蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào) ,2020,30(3)： 51～ 54 7 Min G,Rowe D M,Kontostavlakis figureofmerit under large temperature diferences[J].J Phys D： Appl Phys,2020,37(8)： 1301～ 1304 8 Chen J,Zhan Y,Wang H,et of the optimal performance of single and two stage thermoelectric refrigeration systems [J].App1. 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