一种半导体恒温杯的制作方法

本实用新型属于恒温器具领域，涉及了一种杯子，特别涉及一种半导体恒温控制系统。

背景技术：

随着生活水平提升，人们总希望能随时能喝到适宜温度的水，特别是老人、病人、婴幼儿。通常饮用的温水来自于开水的自然冷却，温度不可控。绝热水杯使水温度冷却变得缓慢但无法满足对恒定适宜水温的需求，同时无法智能调节水温。为了到达智能控制水温，本实用新型提供一种结构简单、能随时供应设定温度水的恒温杯。

技术实现要素：

为了解决普通水杯无法随时提供恒定温度饮用水的问题，本实用新型提供一种半导体控制恒温的水杯。所述技术方案如下：

一种半导体恒温杯，包括杯身、与所述杯身匹配的杯盖、恒温底座。所述恒温底座包括温控区、与所述温控区相连接的温度传感器、恒温控制系统、半导体制冷块、信息交互装置以及电源装置。所述恒温控制系统连接半导体制冷块，所述信息交互装置安装于所述恒温底座上表面并与所述恒温底座内部的恒温控制系统连接。

当打开开关后，在所述恒温杯中注入饮用水，输入合适的温度开始运行。温度传感器采集当前温度，将信号送入所述恒温控制系统里的单片机与用户设定值作比较，判断出致热或制冷后控制驱动电路使半导体块工作，自动维持杯中水的温度与用户设定值相同。同时在交互界面实时显示当前温度。

所述恒温杯包括杯身和恒温底座，所述杯身包括与之相配合的杯盖，所述恒温底座包括半导体温度控制系统。

所述杯身侧面有真空绝热层，所述杯身的杯底为导热材料。

所述的半导体恒温控制系统将同时具有加热与制冷功能的热电制冷器作为控温执行器，因此能实现一体化控温。所述半导体制冷器质量轻且体积小，依靠直流电流进行工作，通过改变直流电流的极性来实现致冷或加热。实现智能控制水的温度为用户设定值。

所述的半导体恒温控制系统的硬件电路由单片机系统、温度采样电路、温度设定电路、半导体驱动电路、键盘显示电路、电源装置组成。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)注重人机信息交互，方便使用。

(2)热电制冷热惯性很小，制冷、制热时间快。

(3)半导体制冷片可通过电流的变化，实现温控的高精度。

(4)所述杯身侧面的真空绝热层可有效的防止热量散失，延缓温度变化，节约电能。

附图说明

图1是本实用新型实施例中提供的恒温杯结构示意图。

图2是本实用新型实施例中提供的恒温底座的结构示意图。

图3是本实用新型实施例中提供的温控原理图。

以下结合附图对本实用新型做详细的介绍。

图中1.恒温底座，2.信息交互装置，3.杯身，4.杯盖，5.真空绝热层，6.电源装置，7. 导体触点，8.温控区，9.总开关，10.温度设定键盘，11.LCD显示屏，12.半导体制冷块，13. 半导体恒温控制系统，14.DS18B20传感器。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

如图1所示，一种半导体恒温杯，包括杯身3、与所述杯身3相配合的杯盖4和恒温底座1，杯身3的侧面是真空绝热层5。恒温底座1的内部是半导体恒温控制系统13，半导体恒温控制系统13由两块对称放置的半导体制冷块12和单片机系统、温度采样电路、温度设定电路、半导体驱动电路、键盘显示电路组成。恒温底座1通过电源装置6获取直流电运行。恒温杯电源装置6使用的是+5V电源，为使应用方便采用220V交流转12V直流外部变压器，然后再使用7805为中心的稳压电源电路将+12转化为+5V电源，并配合稳压电路。

图2是本实用新型实施例中提供的恒温底座的结构示意图。在恒温底座1的上表面左侧是温控区8，温控区8连接着恒温底座1内部的半导体制冷块12。温控区8包括DS18B20传感器14和中央两个凸起的柔软导体触点7，当金属杯底放置时触点间导通，当金属杯被拿起时触点无连接致使电路断开而停止工作。DS18B20传感器和恒温底座1内部的温度采集电路相连。恒温底座1的上表面右侧是信息交互装置2，信息交互装置2表面高于恒温底座1防止过多水流入恒温底座1内部造成破坏。信息交互装置2由LCD显示屏11、用于温度设定的键盘10、恒温杯总开关9构成。信息交互装置2与恒温底座1内部的控制电路相连接。通过键盘10预设合适的水温，当用户输入不宜饮用的温度时，例如设定90摄氏度，LCD显示屏 11显示要求用户重新输入预设温度。DS18B20传感器14采集当前温度信息送到半导体恒温控制系统13中的单片机系统中比较，判断出加热或制冷后传达命令至半导体驱动电路，继而控制半导体块12输出。LCD显示屏11实时显示温度信息。

图3是本实用新型实施例中提供的温控原理图。整个控制系统按功能不同可以分为前向通道(温度采样处理)、单片机控制模块、键盘显示模块以及后向通道(放大处理)四个模块，本测控系统采用AT89S52单片机作为微处理器，由DS19B20作为前向信号输入通道，后向通道则由单片机输出一个控制信号，控制继电器的通断，进而控制半导体制冷片的开关。半导体材料制成的半导体温度控制系统可以通过改变流过材料的电流方向实现加热和制冷的转换，十分方便。

该恒温控制系统由传感器DS18B20检测以及处理外界的温度信号并送入单片机AT89S52 中，单片机将数据保存，之后与传感器输入的探测值进行比较，探测温度与给定温度送入由 AT89S52组成的控制主板后，由单片机对数据进行处理和比较分析。若测量值低于于设定温度，由单片机发出控制信号，经过驱动电路使半导体制冷片放热来加热杯中的水；若测量值高于于设定温度，由单片机发出控制信号，经过驱动电路使半导体制冷片制冷来冷却杯中的水，同时实时在显示屏上显示探测温度、给定温度以及继电器状态。