51单片机半导体制冷箱的设计+源程序(3)
在第二次世界大战期间，各国都投入大量精力将半导体制冷系统应用到军事上，极大的推进了半导体制冷技术的发展。20世纪中叶以后，各国逐渐将应用到军事上的半导体技术应用到家电上，半导体材料的性能已有很大的提高，优值系数Z从0.2×10-3K-1，提高到3×10-3K-1，从而使热电发电和半导体制冷进入家电实用领域。我国在建国以后，也开始了半导体制冷材料和技术的研究并制造出了多种热电制冷装置，我国目前生产的半导体，主要的主要用于石油化工、航天航空、军事工业及电子技术等领域，随着经济的发展，半导体制冷技术无污染，方便等优势已经逐渐显露出来，开始进入到家电领域，目前我国家用半导体制冷主要应用于车载冰箱。当前，国外专门从事半导体制冷器生产的厂家以 MARLOW，MELCOR，CAMBION 三家公司最具代表性[2]。
半导体制冷具有许多独特优点：
（1）在医疗卫生方面，主要应用药品低温恒温箱，药品、疫苗的恒温和冷却等。
（2）科研方面和工农业方面，主要用于微机制冷器、电子元件冷却、电子元件恒温器、车载冰箱、半导体空调器等。
（3）在国防方面，主要应用于军用核潜艇的反应堆的冷却、潜艇半导体空调器、军用制冷冒等。
有科学家预测，21世纪半导体制冷技术50%半导体制冷家电将要逐渐进入家庭，半导体制冷器未来将向微小型与大功率发展，目前半导体制冷从理论上看尚有巨大的发展潜力，进一步研究和开发新材料，不断提高其优值系数将有广阔的前景。生产技术上采用计算机辅助设计、严格进行生产加工，对半导体制冷元件性能的完善非常必要的。不断拓展半导体制冷的应用领域是加速发展的牵引力[3]。
多年来各国对半导体技术投入大量的精力进行研究，半导体制冷技术的制造工艺、掺杂种类、材料体系等技术性难题被攻破。半导体制冷的研究己经取得巨大成就，在国内己经有陶瓷工艺方法制备半导体制冷材料的技术，通过该技术研制的材料性能指标处于国际先进水平。最近几年我国已经研发出的高效半导体热电元件，其优值系数已经获得巨大提高，成倍增长，可以超过13×10-3K-1，现在高效的半导体制冷器在温差500℃时，制冷系数大于11，制冷效率还能高于压缩机制冷[4]。随着半导体制冷技术的发展，半导体制冷与压缩机制冷系统相比具有无污染，简便，可靠性高，无需制冷剂，可以反向加热等特点使得半导体制冷的优势越发明显起来。由于制冷技术的迅猛发展，现在已经能非常容易的制造出冷冻箱及100L以上的冷藏箱。半导体冷藏柜等产品现在已完全进入到了实用阶段。不过半导体制冷相比较其它制冷方式其最突出的特点，还在于可用于微小型制冷，如小型手术刀的冷却，功率可做到1W以下，且极轻极小(<50mm3，<1g)这是其它制冷方式难以实现的。
随着蒙特利尔议定书的订立，对CFC-11，CFC-12，CFC-113，CFC-114，CFC-115 等五项氟氯碳化物及生产做了严格的管制规定，其它制冷方式由于不可避免的应用到氟氯碳化物，将逐渐被禁用，因此半导体制冷技术就越发的显示出其适用性和优势。有理由相信，半导体制冷技术将是21世纪的“绿色冷源”，就目前来说，半导体制冷器的应用已经逐渐由军用向民用过渡，加之对环境的保护的呼声越来越高，半导体制冷的发展将越来越受到关注。
1.3 本课题的研究内容、目标和意义
通过对国内外太阳能制冷有关文献和资料的查阅可以看出，众多学者都致力于这方面的研究，尤其是太阳能热制冷技术较成熟，进入了实用化阶段，而光伏制冷相对较少，目前还是处于研究阶段。而将太阳能与半导体制冷结合在中温下的制冷在国内外半导体制冷方面还是个空白，这是因为中温下的半导体制冷难度较大，而将其与太阳能结合的制冷由于电池转换效率低，这种制冷难点更大，在很大程度上，实验的成功与否取决于控制器的控制性能、电池的转换效率、制冷器冷、热端散热强度。本课题的任务是通过设计一台太阳能半导体制冷箱，主要由三个系统组成，供电系统，制冷系统，控制系统。制冷箱要达到以下要求：将制冷箱的上限温度设定在25℃，所以当环境温度低于25℃时，半导体制冷器不工作，制冷箱内温度基本与环境温度相同；当外界温度高于25℃，制冷器正常工作。另外在设计时，电池的功率满足要求。所以无论阳光是否充足，制冷器一天24小时均能正常工作。