智能冰箱开题报告文档

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1、中原工学院毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）开题报告题目名称：基于半导体制冷的电子冰箱设计院系名称：电子信息学院班级：电气类103班学号：201000474327学生姓名：李庆指导教师：温盛军2014年2月10中原工学院毕业设计（论文）开题报告目录1课题研究的目的、意义及发展概述11.1课题研究的目的11.2课题研究的意义11.3国内外发展概况12课题方案设计32.1半导体制冷器工作原理32.2系统总体方案设计32.3方案选择42.3.1控制系统方案选择42.3.2微处理器选择62.3.3显示部

2、分62.3.4键盘部分72.3.5上位机通信72.3.6珀尔贴驱动部分72.3.7温度测量部分72.3.8网络通信模块部分82.3.9半导体制冷器珀尔贴选择82.3.10珀尔贴散热部件选择83软件模块设计103.1编程语言的选择103.2软件设计104进度时间安排125参考文献12中原工学院毕业设计（论文）开题报告1课题研究的目的、意义及发展概述1.1课题研究的目的冷冻储藏为人们所熟知,给食品的保鲜带来一定的好处。但传统的冷冻储藏有其缺陷,即冷藏后产品营养流失,形状、色泽、气味均有改变,且不能复原,并

3、且传统的制冷装置制冷所需时间长。为了解决上述冰箱储藏存在的缺点,常采用加快冷却速度的方法。此方法能延长食品的存放期,提高食品的保鲜度和产品的储藏质量。现有冰箱使用的氟制昂制冷剂,存在着污染问题。随着科学技术的发展,国内外学者都在寻求氟利昂的替代品,其中无氟冰箱早已出现,但它们仍有不足之处,因而就要寻找另一种新的制冷源。经研究,可以利用帕尔贴效应的(热电)半导体制冷器件可以用来克服污染问题。半导体制冷是一种利用帕尔帖效应的制冷方法，它具有体积小、重量轻、寿命长、无噪音、无机械运动、加热制冷灵活迅速、温控

4、精度高、不需制冷剂，对环境无污染等优点。基于半导体制冷的电子冰箱设计采用半导体帕尔帖作为温控执行器，并且通过控制通过珀尔贴元件的电流大小可以十分方便灵活迅速的控制冰箱内的温度。而且通过微控制器的控制作用可以达到精确温度控制的效果。基于半导体制冷的电子冰箱对传统冰箱进行了改革,使其能满足现代生活需要,减少对环境的污染。1.2课题研究的意义温度控制技术是一种非常重要的和常用工业技术。传统的温度控制技术中，制冷根据应用场合的不同可以采用风冷、水冷和压缩式制冷。在某些特定的场合中，温控系统往往需要体积小，重量

5、轻，加热制冷反应灵活迅速且易于控制，这时采用一般温控方法显得很不方便；而采用热电制冷器帕尔帖作为温控执行器的半导体冰箱可以通过改变流过制冷器的电流方向实现加热和制冷的转换，并且通过控制电流大小可以十分方便灵活迅速的控制温度。从而实现精确控制温度的目的。体积小、重量轻、寿命长、无噪音、无机械运动的优点可以极大的满足现代人对生活中食品保鲜的需要.再通过红外遥控、上位机和网络通信等丰富的人机交互方式，极大的丰富方便和满足人们的需要。1.3国内外发展概况1834年法国科学家帕尔帖发现了热电制冷和制热现象——即

6、金属温差电效应或帕尔帖效应。本世纪50年代末期，随着半导体材料技术的大力发展，解决了早期系统制冷效率低的问题。特别是美、英、日等国在这一领域做了大量研究，60年代末热电制冷即已达到实用化阶段[1]。半导体制冷技术在国外已广泛地应用于低温生物学、超导技术、低温外科学、低温电子学、通讯技术、红外技术、激光技术以及空间技术等领域。随着技术的不断进步，半导体制冷技术已开始广泛地应用于家庭用的电冰箱，空调及其它一些制冷设备。随着半导体材料技术的大力发展，半导体制冷技术己开始广泛地应用于家庭用的电冰箱、空调及其它

7、一些制冷设备。前苏联早在50年代，就开始研制约10L11中原工学院毕业设计（论文）开题报告的冰箱。日本松下电器公司也开发过可容纳45瓶葡萄酒“珀尔帖半导体制冷式酒柜”，这种酒柜箱内温度可精确设定到0.5℃，几乎没有振动和噪声。1998年日本雅马哈公司开发出了比原来性能提高近30％的商效率珀尔帖半导体制冷元件，不但使得制冷温度降低了10℃，同时其耗电量也降低了20％。这使得半导体制冷技术应用于100L以上的冷藏箱成为可能[5]。目前发达国家半导体制冷技术发展相当成熟，已经广泛用于汽车(或便携式)冰箱、医

8、用白内障冷冻摘除器、照相显影液恒温冷却器等日常生活中。另外，半导体制冷技术也开始研究应用于许多新的技术领域，如：前苏联进行了船用热电空调器的研制，法国和瑞典开发了火车和飞机上的半导体制冷空调，美国率先将该技术应用于半导体激光器和CPU等精密器件的冷却系统以及宇航员及坦克乘员的空调服等方面[4]。二十世纪七十年代，我国开始研究并研制半导体制冷器件，80年代末期进入应用产品的研制阶段，产品主要为小型冷藏箱，其外形与内部结构主要模仿国外同类产品。90年代开发出