专利名称：一种车用、家用保温饭盒的控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种智能控制的保温饭盒，特别涉及车用、家用保温饭盒的控制电路，使用单片机控制半导体制冷器制冷、制热，用温度传感器感知饭盒内的温度，根据面板上的三个按键设定保温的时间和温度值，进行自动降温、加温控制。主要适用于学生、工薪阶层的冬、夏天储存午餐及奶品、饮料等，以达到保鲜、保温的目的。
背景技术：
随着社会的发展，人们的生活节奏越来越快，早出晚归的人群也越来越多，尤其是学生为了节省时间来多休息多学习，上班的工薪族在大城市，中午基本上很难能回家吃饭。而且在中国，现在不断出现的食品安全问题(如地沟油、一次性 饭盒中含有工业碳酸钙残渣和苯等可致癌等)，导致人们越来越不敢过多的食用外面快餐类的食品，且随着经济的不断发展，家庭拥有汽车的也越来越多，全家驾车出游也是司空见惯，野餐露宿也很普遍，孩子的奶品、饭菜加热也是每位家长操心的事。目前市场已有的类似产品1、迷你电子冷热箱虽能制冷、制热，但不是智能的，温度不可任意精确调节，其次较大较重，不适于每天随身携带。2、电子保温饭盒虽方便随身携带，可对饭菜加温，但既不可调温，更不可降温，夏天高温下则不可用。3、电子热奶器或电子保温袋均只是针对孩子的奶品加温，且在夏天不能降温，孩子的剩奶则易变质。以上几种均是只能实现部分功能，只是满足少数人部分时间段的要求。
发明内容本实用新型的目的是提供一种车用、家用保温饭盒的控制电路，主要解决现有电子保温饭盒不能对饭盒进行调温的技术问题。本实用新型的技术方案为一种车用、家用保温饭盒的控制电路，包括电源、半导体制冷器、温度传感器、单片机、LED数码管，所述电源为220V交流接入时，连接AC/DC转换器，产生被隔离的+12VDC主回路电压；AC/DC转换器输出端通过连接三端稳压器提供5VDC的辅助工作电压；所述电源还可以是车载12V电源；所述的温度传感器为热敏电阻传感器或Pt电阻传感器，5V电源端VDD接串联的电阻，串联电阻中有一个是热敏电阻，单片机的一个A/D端口连接其中间节点，用于检测其分压值，计算出盒内的实时温度，同时还可判断温度传感器是否为开路(阻值无穷大)或短路(阻值为O);串联的两个电阻一端接12V电源，另一端接地，单片机的另一个A/D端口连接其中间节点，通过检测其分压值，判断+12VDC是否为在正常范围内；单片机有三个I/O端口分别连接三个按键开关，还有二个I/O端口分别连接两个三极管后接LED数码管的VCC电源端，三个I/O端口连接8位移位寄存器(三态)，8位移位寄存器的8个输出口同时接入两个LED数码管的8段引脚；单片机还有一个A/D端口连接运算放大器后接电流检测电阻，电流检测电阻一端接地，另一端接半导体制冷器控制回路；单片机还有两个I/O端口分别连接四个三极管与四2输入与门组成的四个驱动电路，分别连接四个MOS管(或IGBT或功率三极管)的栅极，四个MOS管二二串接后形成两组开关回路，半导体制冷器的A、B端分别接在两两MOS管串接后的二个中间点。本实用新型的有益效果是使用单片机(MCU)，通过半导体制冷器电流方向的改变可实现制冷制热转变的特性，控制直流电压正、反方向加到半导体制冷器上，从而改变饭盒内部的加温、降温，通过固定在内侧不锈钢板上的温度传感器，感知饭盒内侧的温度，到达设定温度后，会自动改为断续通电保温。可根据各人的习惯，通过面板上的按键，设定需要保持的温度和各段保持的时间，并可保存记忆下来，面板上实时显示饭盒内的温度。同时，对万一出现的故障原因通过LED数码管报代码，指示故障部位。该饭盒可用220VAC的插头进行工作，也可用汽车点烟器插头提供电源工作。当用220VAC市电时，通过开关电源变压器隔离、降压，产生+12VDC电压，提供给半导体制冷器工作，并通过三端稳压器产生+5VDC电压，为MCU等内部各功能电路部分供电。该智能电子保温饭盒，利用目前已经较为成熟的半导体制冷器技术，制成具有智能控温的饭盒，针对性强，目的明确。具有以下优点
I、节能、环保，无污染。2、体积小，重量轻，实用。3、温度可以灵活的调节(从+5°C、65°C)，各温度时间段可编程，且可存储记忆下来，以达到方便的真正保鲜、自动调节温度的作用。
4、实时显示盒内的温度。5、家庭、车内二用，适用性强。6、婴幼儿、成人均可用，适用范围广。
图I为本实用新型电路原理示意图。
具体实施方式
电子保温饭盒由内、外侧冲压成形的不锈钢组合而成，半导体制冷器则固定在内侧和外侧壳体的底部平面之间，用导热硅脂涂覆保证与二侧平面紧密贴合，以保证最好的传导热，内、外侧的其余空间则由耐高温的隔热材料紧密填充，起到保温的作用，上部也用加有保温层的注塑盖密封。参照图1，当在家庭用220VAC电源时，通过220V电源线的插头接入220V交流电，通过AC/DC电路，产生被隔离的+12VDC主回路电压。如果车用，则通过车用的点烟器电源插头电源线，一端插入车上的点烟器插孔内，另一端插入电子饭盒上的+12V插孔内，提供主回路的+12VDC电源。控制电路的电源通过LM7805三端稳压器提供5VDC的工作电压。上电后,英飞凌的XC836 (MCU)进行运行，并显示此时的盒内温度。同时通过检测Rvl和Rv2的分压值，判断+12VDC是否在适当的范围内，如超出范围，则通过LED数码管显示E1，同时切断MOS管的控制输出；通过检测热敏电阻Rt和普通电阻Rl的分压值，判断温度传感器是否为开路或短路，如是，则通过LED数码管显示E2，同时，按固定的时间段控制饭盒内的温度；当检测到通过运算放大器LM358将电流检测电阻Ri上的电压降进行放大后的电压值送到MCU进行比较，当判断过流时，则切断MOS管驱动电路的输出，从而保护MOS管及主回路器件不致烧毁。同时，通过LED数码管显示E3 ；当需要重新设定各段温度和各段的时间时，通过按面板上的“Pr”、“Sl”、“S2”键的组合，先设定低温值及低温段的工作时间，再设定保温时间，即此时间为半导体制冷器不通电工作(最小时间为30分钟，设定的时间少于30分钟，则按30分钟运行)，再设定高温值。最后再按一次Pr键，则所设定的保存到MCU中，MCU则按此设定值进行控制。除第一次按Pr键外，以后的每一次均保存之前的设定值，在I分钟内没按则不保存(设定无效，继续采用先前的设定)，并显示此时的盒内实际温度。二个数码管LD1、LD2由二个三极管T5、T6分别控制，并与一个74HC4094移位锁存寄存器动态控制显不。二个 P 型 MOS 管 FX20KMJ-2 的 Ql 和 Q2 与二个 N 型 MOS 管 FS10KMJ-2 的 Q3、Q4 组成二组开关，当Ql和Q4导通，Q2和Q3关断时，电流由半导体制冷器TEC的A端流向B端，当Ql和Q4关断，Q2和Q3导通时，电流由TEC的B端流向A端，从而改变半导体制冷器的降温和升温。四2输入与门74LS08和三极管Tl、T2、T3、T4组成四个MOS管的上、下臂互锁的驱动电路，防止上、下桥臂同时导通(Ql和Q3或Q2和Q4)造成短路烧毁MOS管和主回
路器件。当盒内温度达到设定温度后，则由MCU输出PWM脉冲，使MOS管断续通电保温。
权利要求1.一种车用、家用保温饭盒的控制电路，其特征是包括电源、半导体制冷器、温度传感器、单片机、LED数码管，所述电源为220V交流接入时，连接AC/DC转换器，产生被隔离的+12VDC主回路电压；AC/DC转换器输出端通过连接三端稳压器提供5VDC的辅助工作电压；所述电源还可以是车载12V电源；所述的温度传感器为热敏电阻传感器或Pt电阻传感器，5V电源端VDD接串联电阻，串联电阻中有一个是热敏电阻，单片机的一个A/D端口连接其中间节点，用于检测其分压值，计算出盒内的实时温度，同时还可判断温度传感器是否为开路或短路；另一个串联电阻一端接12V电源，另一端接地，单片机的另一个A/D端口连接其中间节点，通过检测其分压值，判断+12VDC是否为在正常范围内；单片机的三个I/O端口分别连接三个按键开关，进行控制的设定；还有二个I/O端口分别连接两个三极管后接LED数码管的VCC电源端，三个I/O端口连接8位移位寄存器，8位移位寄存器的8个输出口同时接入两个LED数码管的8段引脚，控制二个数码管显示二位温度值；单片机还有一个A/D端口连接运算放大器后接电流检测电阻，电流检测电阻一端接地，另一端接半导体制冷器控制回路；单片机还有两个I/O端口分别连接四个三极管与四2输入与门组成的四个驱动电路，分别连接四个MOS管或IGBT或功率三极管的栅极，四个MOS管二二串接后形成两组开关回路，半导体制冷器的A、B端分别接在两两MOS管串接后的二个中间点，控制半导体制 冷器改变电流方向，从而实现降温、加温。
专利摘要本实用新型提供一种车用、家用保温饭盒的控制电路，主要解决现有电子保温饭盒不能对饭盒进行调温的技术问题。技术方案为一种车用、家用保温饭盒的控制电路，包括电源、半导体制冷器、温度传感器、单片机、LED数码管，单片机有两个A/D端口分别连接串联的两组电阻中间节点，单片机的三个I/O端口分别连接三个按键开关，单片机还有二个I/O端口分别连接两个三极管后接LED数码管，单片机的三个I/O端口连接一个8位移位锁存寄存器后分别接入两个LED数码管，单片机还有一个A/D端口连接运算放大器后接电流检测电阻，单片机还有两个I/O端口分别连接四个三极管与四2输入与门组成的驱动电路，四个驱动电路分别连接四个MOS管的栅极，四个MOS管串接后形成两组开关回路，半导体制冷器的A、B端分别接在两两MOS管串接后的二个中点之间。本实用新型主要应用于储存午餐或牛奶等饮料。
文档编号A45C11/20GK202583918SQ20122025125
公开日2012年12月5日 申请日期2012年5月31日 优先权日2012年5月31日
发明者邬华德, 邬利生 申请人:上海德徽实业有限公司