本发明涉及一种基于H娇驱动电路的半导体制冷片恒温控制系统，适用于温度控制领域。
背景技术：
随着人们生活水平的提高，智能化的液体加热制冷类家电越来越多地出现在人们的日常生活中，这些产品大多采用发热管或FI娜敏电阻进行加热，仅仅具有加热功能；半导体制冷是近年来迅速发展的一项高新技术，其原理就是半导体材料的温差效应。如果把不同极性的两种半导体材料P型、N型)，联接成电偶对，通过直流电流时就发生能量的转移；电流由N型元件流向尸型元件时便吸收热量，这个端面为冷面，电流由P型元件流向N型元件时便放出热量，这个端面为热面。如果改变直流电的极性，同一制冷器可以实现制冷和加热两种功能。
而使用半导体制冷片可以具备加热和制冷双重功能，但缺陷是传统的半导体制冷片的方向控制大多使用继电器来完成，继电器属于机械式开关，当频繁导通或关断时不仅会发出噪音，而且还会降低其使用寿命。因此，有必要探索一种高效、静噪、安全的半导体制冷片控制方法。
技术实现要素：
本发明提供一种基于H娇驱动电路的半导体制冷片恒温控制系统，采用HT46R47作为核心芯片，使用半导体制冷片作为核心加热制冷元件，使用负温度系数热敏电阻NTC作为温度采集元件，通过NTC(负温度系数热敏电阻进行温度采集，利用H桥驱动电路对半导体制冷片进行控制，以达到使系统保持恒温的目的。该系统使用安全、便捷、精确，解决了传统继电器控制带来的噪音及寿命问题，可以用在水疗仪、医疗输液恒温加热、家用电器等领域，具有广泛的应用范围。
本发明所采用的技术方案是：
本系统分为MCU温度显示、温度控制、温度提示、温度采集及按键控制等部分,采用HT46R47作为核心芯片，使用半导体制冷片作为核心加热制冷元件，使用负温度系数热敏电阻NTC作为温度采集元件。
所述系统总体设计中，通过按键进行实时温度调节，MCU采用盛群半导体单片机HT46R47，其工作电压2.2～5.5V，2K程序存储器，13个通用I/O口，其中4个可用AD口。通过两位LED准文码管进行温度显示，当温度达到设置温度时蜂鸣器发出警报。其中，半导体制冷片控制部分采用H桥驱动控制电路进行电压翻转，从而达到加热制冷自动控制的目的。
所述H桥驱动电路常用于直流电机的方向控制，本系统将H桥驱动电路引入对半导体制冷片进行控制，当控制信号PTC1为高电平，PTC2为低电平时，左侧臂两个8550三极管Ql和Q2导通，由于上、下两个MOS管分别为P沟道和N沟道，所以任何时刻只能有1个导通，而此时上面的P管，即Q5导通；而另外一臂上，两个三极管Q3和Q4都没有导通，此时下面的N沟道MOS管导通，于是在半导体制冷片两端形成12V电压差，制冷片开始加热(或制冷)。同理，当PTC1为低电平，PTC2为高电平时，此时半导体制冷片电压翻转，原来加热或制冷的一面开始制冷或加热。
所述系统软件总体流程中，系统上电后处于待机状态，按开机键后首先进行系统初始化，包括对通用I/O口进行设定、初始温度采集及显示等，此时所显示温度为负温度系数热敏电阻采集的初始温度；当按上、下键讲行温度调节时，MCU会比转当前NTC所采集的温度及使用者通过按键输入的温度并在无按键触发进行自动确认，并根据比较结果自动控制H桥驱动电路，对半导体制冷片进行控制，以达到自动加热或制冷的目的。在加热或制冷的过程中，数码管实时显示由NTC采集并由MCU处理后的温度值，实时记录温度变化的情况。当温度达到设定温度时，MCU通过H桥驱动电路停止半导体制冷片的加热或制冷动作；此时，NTC仍在实时采集温度，当温度受到外界环境影响而降低或提高时，MCU驱动H桥电路使半导体制冷片动作，从而使系统维持在设定温度。
温度采集部分采用负温度系数热敏电阻作为温度传感器，热敏电阻的主要特点是对温度灵敏度高，热惰性小，寿命长，体积小，结构简单，可采用各种不同的外形结构，同时该系统使用安全、便捷、精确，解决了传统继电器控制带来的噪音及寿命问题。
使用AD口进行按键扫描输入，采用3个按键，分别是ON/OFF开机/关机键、UP(向上)键、DOWN(向下)键，当然还可以集成更多按键进行控制。
本发明的有益效果是：控制系统电路通过控制半导体制冷片的电压方向就可以达到加热或制冷的目的，具有结构简单，体积较小，无制冷工质，无振动，噪声小，寿命长，维修方便，启动快，控制灵活等优点，同时该系统使用安全、便捷、精确，解决了传统继电器控制带来的噪音及寿命问题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的系统总体设计框图。
图2是本发明的H桥驱动电路。
图3是本发明的主程序设计。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1系统总体设计中，通过按键进行实时温度调节，MCU采用盛群半导体单片机HT46R47，其工作电压2.2～5.5V，2K程序存储器，13个通用I/O口，其中4个可用AD口。通过两位LED准文码管进行温度显示，当温度达到设置温度时蜂鸣器发出警报。其中，半导体制冷片控制部分采用H桥驱动控制电路进行电压翻转，从而达到加热制冷自动控制的目的。
如图2, H桥驱动电路常用于直流电机的方向控制，本系统将H桥驱动电路引入对半导体制冷片进行控制，当控制信号PTC1为高电平，PTC2为低电平时，左侧臂两个8550三极管Ql和Q2导通，由于上、下两个MOS管分别为P沟道和N沟道，所以任何时刻只能有1个导通，而此时上面的P管，即Q5导通；而另外一臂上，两个三极管Q3和Q4都没有导通，此时下面的N沟道MOS管导通，于是在半导体制冷片两端形成12V电压差，制冷片开始加热(或制冷)。同理，当PTC1为低电平，PTC2为高电平时，此时半导体制冷片电压翻转，原来加热或制冷的一面开始制冷或加热。
如图3，系统软件总体流程中，系统上电后处于待机状态，按开机键后首先进行系统初始化，包括对通用I/O口进行设定、初始温度采集及显示等，此时所显示温度为负温度系数热敏电阻采集的初始温度；当按上、下键讲行温度调节时，MCU会比转当前NTC所采集的温度及使用者通过按键输入的温度并在无按键触发进行自动确认，并根据比较结果自动控制H桥驱动电路，对半导体制冷片进行控制，以达到自动加热或制冷的目的。在加热或制冷的过程中，数码管实时显示由NTC采集并由MCU处理后的温度值，实时记录温度变化的情况。当温度达到设定温度时，MCU通过H桥驱动电路停止半导体制冷片的加热或制冷动作；此时，NTC仍在实时采集温度，当温度受到外界环境影响而降低或提高时，MCU驱动H桥电路使半导体制冷片动作，从而使系统维持在设定温度。
温度采集部分采用负温度系数热敏电阻作为温度传感器，热敏电阻的主要特点是对温度灵敏度高，热惰性小，寿命长，体积小，结构简单，可采用各种不同的外形结构，同时该系统使用安全、便捷、精确，解决了传统继电器控制带来的噪音及寿命问题。
使用AD口进行按键扫描输入，采用3个按键，分别是ON/OFF开机/关机键、UP(向上)键、DOWN(向下)键，当然还可以集成更多按键进行控制。