户外垂钓用太阳能智能温控餐盒的设计【字数：10369】
本课题设计了一款太阳能智能温控餐盒，来实现野外没有电源也能加热食物的功能，该餐盒主要以6片开路电压为2V柔性非晶硅薄膜太阳能电池为发电装置，以5块单体额定容量2.5Ah、额定电压为3.7V的镍钴锰酸锂电池串并联而成的电源为储能装置，依靠一个太阳能控制器防止过充放电和一个LM2596S降压，一个以ST89C52单片机为控制单元，DS18B20为温度传感器，数码管为显示器的温度检测单元实时检测餐盒内的温度，以PTC加热片为发热材料，对其通电餐盒达到加热的效果，该设计可根据食物的食性不同，通过键盘输入所需要的温度，反馈给AT89C52单片机与餐盒内温度比较，通过继电器来达到智能控温的效果。控制范围在25℃到95℃，精度为1℃。
Key Words: Solar cell;Lunch box;Temperature control 目录
1. 引言 1
1.1课题研究背景 1
1.2课题研究现状 2
1.3课题研究的目标和意义 2
1.4课题研究的内容 3
2. 基本原理及结构 4
2.1太阳能智能温控餐盒结构 4
2.2薄膜太阳能电池控制电源 5
2.2.1薄膜太阳能电池及其工作原理 5
2.2.2薄膜太阳能电池的性能参数 6
2.2.3薄膜太阳能电池的分类 7
2.3 PTC加热片发热材料 8
2.4控制继电器 8
2.5镍钴锰酸锂电池 8
2.6太阳能控制器 9
3. 硬件设计 10
3.1 设计方案 10
3.2温度检测电路设计 11
3.3温度控制电路设计 12
3.4电源电路设计 12
3.5外观设计 12
4.软件设计 13
4.1系统总体流程图 13
4.2读出温度子程序 14
4.3温度比较子程序 14
5.性能测试 16
1 实物设计 16
2电源的性能测试 16
3温度感应测试 17
4调温度模块测试 18
5温度控 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
制测试 19
结束语 21
参考文献 22
致谢 23
1. 引言
1.1课题研究背景
餐盒有着悠久的历史背景，有文献认为最早的餐盒是源于西方工业革命时期用来携带烟草的餐盒，但作为拥有五千年农耕历史的中华民族，在农田耕作之余享受竹制边框携带的饭菜早已是常识，这也就是最早的餐盒。建国以后，大多数的餐盒为铝制餐盒，其保温效果很差且容易烫伤别人，因此此时的设计灵感是基于防烫，于是第一次革新是选取防烫材料为设计依据。
20世纪末期到20世纪初期这段时间里是中国餐盒发展的黄金时期，从保温餐盒的产生和普及，再到插电式加热餐盒的革命，以及其后的日新月异、发展之快、之讯猛令人目不暇接。然而对于消费者来讲，更加安全健康，更加功能多样，更加方便快捷的餐盒已经成为一种生活必须。
基于本质而超脱于体验的餐盒产品的发展符合经济学的科学观规律。在如今的餐盒市场，可微波，可冷藏，易清洗等基础功能早已不在稀奇，但其必须在有电源的环境下才能够正常运行是他的最大不足，更加个性化、时尚化成为消费者选择时考虑因素的主流。太阳能温控餐盒正是满足更多人需求而设计出来的最新餐盒。
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图1.1餐盒发展史
1.2课题研究现状
目前餐盒的形式主要是常规的铁质保温餐盒，他们的结构简单，功能比相对单一，缺少特点，只能进行保温而不能加热，使得盛过一段时间的饭菜变凉而影响饮食，也对人体的健康有害。而在这个人们越来越讲究做事的效率的社会，市场上流行的普通铁质餐盒已经逐渐不能满足人们的生活需要，为了克服这个问题，市场上开始出现了插电式电加热餐盒，这种餐盒的出现一定时间内解决了饭菜不能长时间保温而变凉的问题，但该餐盒有很大的弊端就是必须再由电源的情况下才能够使用，而且安全性差，难以携带，能耗高，只能在接通电源的地方使用，在户外垂钓时没有可供电的地方，这种餐盒就没有了保温以及加热的功能，难以满足户外爱好者的使用需求。
根据市场需求，本课题设计的太阳能温控餐盒就是通过利用太阳能来控制食物的温度，其利用的时薄膜太阳能电池所以对光源要求相对较低，可以在很多环境中都能够使用，而且带有储能装置，在阴雨天也能够使用，他的主要特点是体积小，方便携带，节约能源，无环境污染，然而目前太阳能温控餐盒由于技术原因还暂时还没有能够成为主流，只有少部分人在尝试使用，而且大部分只是一个设计概念。但是仍然不能忽视太阳能温控餐盒在我们未来生活中的巨大市场潜力和发展前景。
1.3课题研究的目标和意义
随着社会的进步，人们的生活水平在不断地提高，生活节奏也变得越来越快。特别对于工薪一族，他们的工作压力在与日俱增，户外运动便成为他们的一种可选择的放松方式。有调查显示，有35%上班族喜欢通过在家休息来放松，15%喜欢旅游，40%喜欢户外运动，10%其他。结果表明户外运动正在成为上班族减压的最流行的方式。列如，徒步旅行、打猎野炊、骑自行车、驾车旅行、户外垂钓。而参与户外运动时，无外接电源的情况下携带的食物无法长时间保温和加热的问题一直困扰着大家，太阳能智能温控餐盒的设计就在于解决这个问题。
如今太阳能发电的技术愈加成熟，太阳能产品越来越受到大众的喜欢，市场需求量也越来越大。太阳能智能温控餐盒有着巨大的的发展潜力和市场前景，在节约能源，保护环境，促进人与自然和谐相处等方面具有重要的意义。太阳能温控饭盒对于工薪一族来讲能帮助他们节约时间和金钱，对于户外运动爱好者特别是户外垂钓爱好者来讲不仅能解决野外食物无法长时间保温的问题，还能解决携带一次性食物包装乱扔而造成的环境污染问题。与以前的餐盒相比，太阳能智能温控餐盒在安全、环保、便于携带等方面做出了重大突破。
1.4课题研究的内容
Key Words: Solar cell;Lunch box;Temperature control 目录
1. 引言 1
1.1课题研究背景 1
1.2课题研究现状 2
1.3课题研究的目标和意义 2
1.4课题研究的内容 3
2. 基本原理及结构 4
2.1太阳能智能温控餐盒结构 4
2.2薄膜太阳能电池控制电源 5
2.2.1薄膜太阳能电池及其工作原理 5
2.2.2薄膜太阳能电池的性能参数 6
2.2.3薄膜太阳能电池的分类 7
2.3 PTC加热片发热材料 8
2.4控制继电器 8
2.5镍钴锰酸锂电池 8
2.6太阳能控制器 9
3. 硬件设计 10
3.1 设计方案 10
3.2温度检测电路设计 11
3.3温度控制电路设计 12
3.4电源电路设计 12
3.5外观设计 12
4.软件设计 13
4.1系统总体流程图 13
4.2读出温度子程序 14
4.3温度比较子程序 14
5.性能测试 16
1 实物设计 16
2电源的性能测试 16
3温度感应测试 17
4调温度模块测试 18
5温度控 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
制测试 19
结束语 21
参考文献 22
致谢 23
1. 引言
1.1课题研究背景
餐盒有着悠久的历史背景，有文献认为最早的餐盒是源于西方工业革命时期用来携带烟草的餐盒，但作为拥有五千年农耕历史的中华民族，在农田耕作之余享受竹制边框携带的饭菜早已是常识，这也就是最早的餐盒。建国以后，大多数的餐盒为铝制餐盒，其保温效果很差且容易烫伤别人，因此此时的设计灵感是基于防烫，于是第一次革新是选取防烫材料为设计依据。
20世纪末期到20世纪初期这段时间里是中国餐盒发展的黄金时期，从保温餐盒的产生和普及，再到插电式加热餐盒的革命，以及其后的日新月异、发展之快、之讯猛令人目不暇接。然而对于消费者来讲，更加安全健康，更加功能多样，更加方便快捷的餐盒已经成为一种生活必须。
基于本质而超脱于体验的餐盒产品的发展符合经济学的科学观规律。在如今的餐盒市场，可微波，可冷藏，易清洗等基础功能早已不在稀奇，但其必须在有电源的环境下才能够正常运行是他的最大不足，更加个性化、时尚化成为消费者选择时考虑因素的主流。太阳能温控餐盒正是满足更多人需求而设计出来的最新餐盒。
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图1.1餐盒发展史
1.2课题研究现状
目前餐盒的形式主要是常规的铁质保温餐盒，他们的结构简单，功能比相对单一，缺少特点，只能进行保温而不能加热，使得盛过一段时间的饭菜变凉而影响饮食，也对人体的健康有害。而在这个人们越来越讲究做事的效率的社会，市场上流行的普通铁质餐盒已经逐渐不能满足人们的生活需要，为了克服这个问题，市场上开始出现了插电式电加热餐盒，这种餐盒的出现一定时间内解决了饭菜不能长时间保温而变凉的问题，但该餐盒有很大的弊端就是必须再由电源的情况下才能够使用，而且安全性差，难以携带，能耗高，只能在接通电源的地方使用，在户外垂钓时没有可供电的地方，这种餐盒就没有了保温以及加热的功能，难以满足户外爱好者的使用需求。
根据市场需求，本课题设计的太阳能温控餐盒就是通过利用太阳能来控制食物的温度，其利用的时薄膜太阳能电池所以对光源要求相对较低，可以在很多环境中都能够使用，而且带有储能装置，在阴雨天也能够使用，他的主要特点是体积小，方便携带，节约能源，无环境污染，然而目前太阳能温控餐盒由于技术原因还暂时还没有能够成为主流，只有少部分人在尝试使用，而且大部分只是一个设计概念。但是仍然不能忽视太阳能温控餐盒在我们未来生活中的巨大市场潜力和发展前景。
1.3课题研究的目标和意义
随着社会的进步，人们的生活水平在不断地提高，生活节奏也变得越来越快。特别对于工薪一族，他们的工作压力在与日俱增，户外运动便成为他们的一种可选择的放松方式。有调查显示，有35%上班族喜欢通过在家休息来放松，15%喜欢旅游，40%喜欢户外运动，10%其他。结果表明户外运动正在成为上班族减压的最流行的方式。列如，徒步旅行、打猎野炊、骑自行车、驾车旅行、户外垂钓。而参与户外运动时，无外接电源的情况下携带的食物无法长时间保温和加热的问题一直困扰着大家，太阳能智能温控餐盒的设计就在于解决这个问题。
如今太阳能发电的技术愈加成熟，太阳能产品越来越受到大众的喜欢，市场需求量也越来越大。太阳能智能温控餐盒有着巨大的的发展潜力和市场前景，在节约能源，保护环境，促进人与自然和谐相处等方面具有重要的意义。太阳能温控饭盒对于工薪一族来讲能帮助他们节约时间和金钱，对于户外运动爱好者特别是户外垂钓爱好者来讲不仅能解决野外食物无法长时间保温的问题，还能解决携带一次性食物包装乱扔而造成的环境污染问题。与以前的餐盒相比，太阳能智能温控餐盒在安全、环保、便于携带等方面做出了重大突破。
1.4课题研究的内容
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