对便携式冷链存储设备进行相关研究，设计出具有更强适应性，更高精度，更稳定性能的智能孵化器，并结合当前市场需求。养箱通过USB接口充电器作为电源，储存在锂电池中，为培养箱供电，DS18B20数字温度传感器可以携带;半导体制冷设备以及单芯片上的互连和信号转换可实现恒温控制。度显示功能：采用模糊PID控制理论控制固态冷却芯片的电流，实现设备的自动感应和温度调节功能。制设备示意图及其外观，然后指定机柜和性能参数。设计可广泛应用于物流，实验室，工业，食品和制药等领域，制冷和加热效率高，精度高，便于运输。控器;温度传感器;半导体制冷;单片机; PID控制理论编号CLC：TP 368.1; TP 273.5文献标识码：A文章编号：1001-005X（2017）03-0058-06Conception智能恒温portableWang Yizhi1刘Yanlin1汪艳2李扬1 *燕1刘，刘科1（1.大专东北林业大学技术工程，哈尔滨150040，东北林业大学机电工程学院，哈尔滨150040）摘要：本文构成一项调查。冷链物流的便携式存储设备上，恒温器采用USB充电器作为电源，锂电池提供电力，方便用户使用。于DS18B20数字温度传感器信号，固态制冷材料和MCU的连接和转换，它可以实现恒温控制和显示功能。制的使用PID模糊理论控制半导体制冷室的电流，可以实现装置温度的自动检测和调节功能。后，我们绘制电路图和外观该设备可提供恒温器参数及其性能。设计可广泛应用于物流，实验室，工业，食品，药品等领域。有优势制冷和加热效率高，精度高，便于运输。键词：温控器;温度传感器; MCU，PID控制理论引言在现代社会，孵化器广泛应用于各个领域，包括物流，实验室，工业生产和医药。了获得准确的实验数据并保持恒温环境，孵化器的市场需求非常严格。场上有许多类型的孵化器，但大多数都不是高度准确，温度波动范围大，冷却和加热效率低，适应性低。
导致了一系列食品安全和医疗事故问题，如“有毒疫苗”。现有研究的基础上，该设计通过DS18B20数字温度传感器和单片机将温度信号直接转换为数字信号，以实现节能，便携和增强。率。用模糊PID控制理论的高精度。时控制固态制冷芯片的电流强度，自动调节温度，有效解决炉温控制不正确的问题，适应性更强。决方案设计该项目基于对现有恒温器[1-2]的恒温原理的理解，电源，每个部件的连接方式和形式的结构。实用，轻质和高绝缘材料。孵化器旨在在复杂多变的环境中保持温度稳定性，通过USB接口供电，并使用锂电池存储和释放电路;首先，温度由数字温度传感器DS18B20检测，温度信号直接转换。字信号传输到单片机;这一个（控制系统）通过温度传感器实时检测温度并在屏幕上显示数据。温度低于设定的下限温度时，制冷芯片的当前方向为半导体来自NP，PID调节器模糊增加。型半导体制冷芯片的电流增加了热量和温度。果温度高于上限，则半导体制冷芯片的电流方向从PN增加。度下降。样，实现了培养箱的自动控制。体的框图如图1所示。计原理采用USB充电形式将能量存储在锂电池中，并在物流过程中为孵化器供电，孵化器的核心是电路控制和半导体制冷部分。导体制冷材料的制冷量由通过的电流量决定，而热量的吸收和释放由电流方向决定。时，为了满足自动温度控制和调节功能，需要一种模糊PID算法来控制半导体制冷芯片的电流，因为它具有高精度，从而获得实时监控和温度调节。电模块设计恒温器主要依靠USB充电器来提供电源。用USB充电器将220V电压直接转换为12V电压为锂电池供电，并通过TP4054芯片为锂电池充电。3显示了模型芯片USB电源的典型应用图，首先检测待充电电池的电压，如果电压低则预充电应在8 V下进行。电电流等于定义电流的1/10。
电压达到8 V时，它进入标准充电过程。准充电过程如下：定电流恒流负载当电池电压达到12 V时，切换到恒压充电，充电电压保持在12 V.此时，电流当电流下降到定义的负载时，负载逐渐减小。电流为1/10时，充电完成。度控制模块设计温度传感器可用于温度传感器的设计主要有以下三种类型：热敏电阻使用，热敏电阻测量范围为40~90°C，但可靠性高热敏电阻坏，测量精度低，不能直接转换成可用的数字信号。°C。t100温度传感器测量范围宽，但更适合高精度单点测量，不适合多点温度传感。用数字温度传感器DS18B20。是一种支持带数字接口的单线总线的温度传感器，具有以下优点：体积小，硬件过载小，可靠性高，测量精度高，连接简单。度信号不仅可以直接转换为数字信号，还可以转换为多点温度检测[3-6]。虑到节能和简单等因素，DS18B20数字温度传感器是最合适的。图4和表1所示，DS18B20有三个引脚，用于接地，电源和中间引脚，用于连接微控制器。图5所示，DS18B20温度传感器采用单总线协议，MCU接口仅占用一个输入/输出接口，可直接将环境温度转换为串行数字信号输出DS18B20数据引脚和电源之间还增加了4.7KΩ。馈电阻用于确保数据稳定性。态制冷材料固态制冷片是传热工具。态制冷使用半导体材料形成P-N结。电流流过其中连接有N型半导体材料和P型半导体材料的一对热电偶对时，在两端之间发生热传递，并且热量从两端传递。到端，从而产生温差以形成热和冷热。束[7-8]。图6所示，当连接N型半导体材料和P型半导体材料以形成连接到DC电源的热电偶时，发生温度差和热传递。关节产生。流方向为NP，温度下降并吸收热量。是冷端，在下面的接头处，当前方向是PN，这是热端。字显示模块设计基于此设计操作传统恒温按钮非常复杂。计了数字键盘。键设定温度，屏幕上显示设定温度。度传感器首先检测外部温度。用单片机[9-15]处理后，当前温度“Current Temp：”出现在显示屏上，恒温阀芯然后使用键盘直接输入设定温度。
旦系统识别出设定温度，它就会上升并冷却到设定温度。图7所示，该电路设计用于数字键盘。能模块设计模糊PID控制算法为了使孵化器适应复杂多变的外部环境，它可以自动控制和调节温度，保证精度，这要归功于算法模糊PID控制，精确冷却半导体。控芯片的电流以进行实时监控和温度调节[12-16]。糊PID控制是一种结合PID算法和模糊控制理论的控制理论，基于通用PID控制系统，与模糊控制规则链接相关联，它采用模糊控制规则。线更改PID设置。应控制系统。过将误差e和误差ec作为输入，它可以满足e-ec在不同时间自动调节参数的要求。具有灵活灵活的控制和高精度PID控制的优点。精度伺服系统和伺服系统具有良好的控制效果[13-15]。主要功能是通过搜索误差e和ec误差率连续检测系统中的e和ec，以及自动调整比例系数，积分参数和参数的模糊关系的三个参数。分[16]，取决于确定的模糊控制规则。三个参数在线调整，以满足不同参数e和ec的不同要求。图8所示，温度传感器获得输入变量温度差e和系统温度差变化率ec。模糊和模糊推理之后，自动调节输出变量。
过比例系数Kp，积分参数Kf和微分参数KD，并将反馈给予模糊。后控制器控制受控对象，使其具有良好的动静态性能[17]智能智能恒温电路设计和外观参数设计配置电路设计便携式电源模块智能培养箱，按钮，温度传感器，单片机，半导体制冷材料和显示屏等电路元件通过不同组件的功能连接和实现实时检测和温度调节。观和参数设计便携式智能恒温器永久连接到机柜底部的半导体温度控制组件，该组件连接到锂电池。柜的左上端永久连接到键盘和显示器。壁固定连接到隔热层的结构，壳体后部的右上端固定连接到电源插座。论本设计选择现有市场上小型冷链物流存储设备的孵化器作为研究对象，恒温器不精确，效率低，适应性差等，并通过以下方式为锂电池供电。USB接口充电器。了实现便携功能，选择DS18B20数字传感器，单片机，用于温度控制的固态制冷材料，设定半导体制冷芯片的电流方向和尺寸通过模糊PID控制器，实时检测和温度调节，同时尊重智能恒温功能。设计解决了现有市场中恒温箱体效率低，精度低，温度控制不当的问题，提高了温控精度和工作效率，增加了便利性。[参考文献] [1]于丽霞，马社，崔云军。型高精度培养箱的设计[J]。
子世界，2012（8）：102-103。
[2]洪慕楠，吕文文，李剑秋。养箱的温度控制。计[J]。验技术与管理，2010，27（1）：65-68。3]陈进。感器技术应用综述及发展趋势[J]。技创新与前沿，2008（10）：1 [4]刘亮，先进传感器与应用[M]。京：化学工业出版社，2005。5]闫斌，徐力。种新型多参数智能变送器的设计[J]。器技术和传感器。2004（10）：54-56。6]李德珍。度监测系统的设计[J]。子制作，2010（1）：11-14。
[7]安静飞。态制冷系统的性能研究[D]。都：西华大学，2013。8]周兴华。冷技术与半导体应用[J]。子世界，2000（9）：52-53。[9]潘永雄。型单片机的原理与应用[M]。安：西安电子科技大学出版社，2003。10]徐凤霞，赵成安。片机AT89C51温度控制系统[J]。
齐哈尔大学学报，2004，20（1）：64-66。[11]冉淼，李光飞。MCS-51系列单片机设计实例[J]。SCM和综合系统应该，2003（2）：82。12]何利民。控制器高级课程的应用与设计[M]。京：航空航天大学北京出版社，2007。13]胡汉才：单片机原理与接口技术[M]。京：清华大学出版社，1999。14]欧阳文。ATMEL89单片机系列开发原理与实践[M]。京：中国电力出版社，2007。15]冯元硕，宋继江。于单片机的温湿度检测控制。统设计[J]。
东理工大学学报（自然科学版），2014，28（1）：19-23。16]赵永娟，孙华东。于Matlab的模糊PID控制器设计与仿真[J]。微机上的信息，2009（1）：48〜49 [17]基于MATLAB仿真[J] .Forest工程，2015年，31张的方法数字Ce.Design PID控制器（6）：85-88 。
本文转载自
恒温阀芯 https://www.wisdom-thermostats.com