欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13095918853 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13095918853
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2015101814779
申请人: 华南农业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 输送;包装;贮存;搬运薄的或细丝状材料
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种水冷式半导体制冷果蔬保鲜箱变频控制系统,其特征在于,以ARM为控制芯片,按照控制系统流程实现控制系统触屏控制、温控对象选择、半导体制冷片PID控制、水泵PID控制、散热风机分级控制、冷端风机分级控制、箱内温度场检测控制、箱内湿度检测功能、警报功能设置;包括有:温度传感器变送电路,用于采集保鲜箱的冷端温度、热端温度、箱内前部温度、箱内后部温度以及环境温度信号,变送为电压模拟信号,传递给ADC,实现ARM控制芯片与传感器信号采集;

相对湿度传感器驱动电路,为SHT15温湿度一体数字传感器驱动电路,用于获得箱内相对湿度信息,实现ARM控制芯片与传感器通讯;

半导体制冷片控制电路,为4路由MOS管开关组成的半导体制冷片PWM变频控制电路,用于实现半导体制冷片变频调控;

散热风机控制电路,为2路由MOS管开关组成的散热风机PWM变频控制电路,用于实现保鲜箱的散热风机风速控制;

制冷风机控制电路,为1路由MOS管开关组成的冷端风机PWM变频控制电路,用于实现保鲜箱的冷端风机风速控制;

水泵控制电路,为1路由MOS管开关组成的水泵PWM变频控制电路,用于实现保鲜箱的热端水泵流量控制;

显示屏驱动电路,为工业串口触摸控制屏驱动电路,用于实现屏幕与ARM控制芯片通信与控制;

提示电路,用于实现对提示灯与蜂鸣器控制,进而实现工作状态、警示信息提示;

按键控制电路,为3路按键驱动电路,分别实现亮屏、故障音消除、复位功能;

电源转换电路,为ARM、ADC、执行机构供电。

2.根据权利要求1所述的一种水冷式半导体制冷果蔬保鲜箱变频控制系统,其特征在于:所述控制系统流程为开始程序后创建新线程,进入ADC线程获取温度信息,各部件工况;进入温度控制线程,控制执行机构,调控温度;进入串口发送线程,与串口屏进行信息交换;将数据压入发型列表线程;进入SHT湿度传感器线程,获取相对湿度信息,形成循环;

所述温度控制线程是判断控制对象为箱内温度还是冷端温度;半导体制冷片进行PID控制;水泵进行PID控制;热端温度与环境温度差进行分级,确定散热风机风速等级;去控制对象与目标温度差值分级,得出冷端分级风速等级参数;箱内前后温度差值分析,得出冷端分级风速等级参数;对比分级等级参数,选取高风速等级;根据参数控制保鲜箱的水泵、散热风机、冷端风机;

所述控制系统触摸屏控制,指控制系统设置的3个界面,分别是默认控制界面、自动控制界面、手动控制界面;所述默认控制界面,提供并显示常用果蔬贮藏参数,用户能直接在该界面选择所需贮运果蔬,系统自动运行进行保鲜;所述自动控制界面,用户能根据自己的需要选择所要控制温度,系统会自动运行控制进行保鲜,并控制在用户所需温度,界面中还能观测到箱内平均温度、环境温度、箱内相对湿度、运输总时间以及半导体制冷片、水泵、散热风机、制冷风机工作状态;所述手动控制界面能调整半导体制冷片、水泵、散热风机、冷端风机工作状态,同时界面中还能观测到箱内平均温度、环境温度、箱内相对湿度、运输总时间以及半导体制冷片、水泵、散热风机、制冷风机工作状态;

所述温控对象选择,指检测箱内温度平均值与目标温度相差大于1℃,半导体制冷片PID控制以箱内温度平均值为控制对象,当温差小于1℃,半导体制冷片PID控制以冷端温度为控制对象,从而减小由于箱内温度调控的时滞造成温度控制超调;

所述半导体制冷片PID控制,指制冷过程中,系统检测箱内温度或者冷端温度进行PID变频调控,根据控制对象与箱内温度差值,采用PID算法控制半导体制冷片供电PWM频率;

所述水泵PID控制,指制冷过程中,系统检测热端温度以及环境温度进行PID调控,根据热端温度距环境温度差值,采用PID算法控制水泵供电PWM频率;

所述散热风机分级控制,指制冷过程中,系统检测热端温度以及环境温度,进行分级调控,热端温度与环境温度差分为4级,散热风机风速分为4级,对应温度差级用对应风速;

所述冷端风机分级控制,指制冷过程中,系统检测箱内温度、冷端温度,求冷端温度差进行分级调控,冷端温度与箱内温度差分为4级,冷端风机风速分为4级,对应温度差级用对应风速;

所述箱内前后温度检测控制,指系统检测箱内前后温度,评定箱内温度场均匀性,但温差过大,温度差分为4级,冷端风机风速分为4级,对应温度差级用对应风速,前后温度检测控制与冷端风机分级控制冲突时选取高风速级;

所述箱内湿度检测功能,指检测箱内相对湿度,相对湿度通过系统界面提示,当相对湿度过低,蜂鸣器将会提示;

所述警报功能,指当系统异常或热端温度过高、箱内温度过低,系统将会通过蜂鸣器做警报。

3.根据权利要求1所述的一种水冷式半导体制冷果蔬保鲜箱变频控制系统,其特征在于:所述温度传感器变送电路,为温度传感器pt100变送电路,将保鲜箱的冷端温度传感器、热端温度传感器、箱内前部温度传感器、箱内后部温度传感器及环境温度传感器测得所在位置温度,经ADC变送,实现ARM控制芯片与传感器信号采集。

4.根据权利要求1所述的一种水冷式半导体制冷果蔬保鲜箱变频控制系统,其特征在于:所述提示电路包括LED提示灯及蜂鸣器驱动放大电路。

5.根据权利要求1所述的一种水冷式半导体制冷果蔬保鲜箱变频控制系统,其特征在于:所述电源转换电路为宽电压输入转换电路,实现将8-58V直流电压降压为保鲜箱的单片机工作所需的3.3V电压,以及ADC所需的3.3V电压,同时通过升压或降压输出12V直流电,实现保鲜箱的半导体制冷片及其它执行机构供电。

6.根据权利要求1所述的一种水冷式半导体制冷果蔬保鲜箱变频控制系统,其特征在于:所述保鲜箱由保鲜箱体、冷端风机、冷端散热片、半导体制冷片、冷端温度传感器、热端温度传感器、箱内前部温度传感器、箱内后部温度传感器、环境温度传感器、相对湿度传感器、水冷热交换头、水管、水冷散热器、散热风机、热端水泵、水箱组成。