51单片机太阳能供电与半导体制冷箱的设计+电路图(5)
（5） 单片机在医用设备领域中的应用
单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等。此外，单片机在工商，金融，科研、教育，国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。
1.3.3 单片机在目前的发展形势下，表现出几大趋势：
（1）可靠性及应用越来越水平高和互联网连接已是一种明显的走向。
（2）所集成的部件越来越多；
（3）功耗越来越低和模拟电路结合越来越多。
1.4 本文研究的主要内容
本文针对课题的要求，分析了太阳能光伏电池板的型号参数和注意事项，选定了太阳能光伏电池板的型号并且确定了拼接方法，选择购买了一款太阳能光伏发电的控制器，学习和使用这款控制器。其次，本文还研究并分析了半导体制冷片的性能参数和注意事项，选定了半导体制冷芯片型号，确定了散热结构，购买了两款散热器（自带散热风扇）。除此之外，根据要求课题最终确认了用单片机作为温度控制（原因是相比较PLC控制器而言，单片机跟驱动电路价格比较便宜），确认了单片机实现的功能——控制并显示箱体内部温度，购买了驱动电路板和电路元件并焊接，并完成了程序了编写（C语言）、烧写和调试。
本文主要内容如下：
第一部分简述了太阳能和半导体制冷的重要意义、发展状况以和本文主要研究内容。
第二部分要讲述了太阳能光伏发电的基本原理和课题中设计的主要元器件。
第三部分主要讲述了半导体制冷的基本原理和设计过程中设计的主要元器件。
第四部分主要讲述了温度控制部分，介绍了二极管、温度传感器和继电器。
第五部分主要总结了本论文和课题的不足，以及对未来这一行业的展望。
2 太阳能光伏发电
太阳能光伏发电部分是本文的重要组成部分，为提供半导体电能的蓄电池供电，以确保在户外作业时的电能供应。这一部分是由太阳能光伏电池和太阳能发电控制器还有蓄电池组成。
2.1 太阳能光伏发电的原理
太阳能光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
早在1839年，法国科学家贝克雷尔(Becqurel)就发现，光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。这种现象后来被称为“光生伏打效应”，简称“光伏效应”。1954年，美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池，诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏发电的优点是较少受地域限制，因为阳光普照大地;光伏系统还具有安全可靠、无噪声、低污染、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设同期短的优点。光生伏特效应简称为光伏效应，指光照使不均匀半导体或半导体与金属组合的不同部位之间产生电位差的现象。
如果光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被吸收，具有足够能量的光子能够在P型硅和N型硅中将电子从共价键中激发，以致产生电子－空穴对。界面层附近的电子和空穴在复合之前，将通过空间电荷的电场作用被相互分离。电子向带正电的N区和空穴向带负电的P区运动。通过界面层的电荷分离，将在P区和N区之间产生一个向外的可测试的电压。此时可在硅片的两边加上电极并接入电压表。对晶体硅太阳能电池来说，开路电压的典型数值为0.5～0.6V。通过光照在界面层产生的电子－空穴对越多，电流越大。界面层吸收的光能越多，界面层即电池面积越大，在太阳能电池中形成的电流也越大（如图2-1和2-2）。