CN114604034A - 感温变色画及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种感温变色画及其控制方法，其中感温变色画包括：控制电路，画作本体，以及在画作本体的背面依次层叠的制冷或制热元件层和散热装置；其中，画作本体具有至少一个变色区域；制冷或制热元件层包括至少一个制冷或制热元件，每个变色区域对应至少一个制冷或制热元件，制冷或制热元件用于对变色区域进行制冷或制热；控制电路与制冷或制热元件电连接；控制电路用于按照所述制冷或制热元件对应的至少一个制冷时段和至少一个制热时段，控制所述制冷或制热元件制冷或者制热；散热装置，用于对制冷或制热元件进行散热。通过设置散热装置来对制冷或制热元件进行散热，避免了感温变色画承受温度过高，从而可以延长感温变色画的展示时间。

Description

感温变色画及其控制方法

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种感温变色画及其控制方法。

背景技术

新材料和技术促进了感温变色艺术创作(简称温变绘画)的兴起，从而出现了感温变色画。目前，感温变色画中，通过改变温度，使得感温变色画中的感温变色颜料变色。但是，感温变色画中的结构承受的温度过高会影响使用时长，导致感温变色画并不能长时间展示。

发明内容

本发明提供一种感温变色画及其控制方法，用以解决现有技术中感温变色画中的结构承受的温度过高会影响使用时长，导致感温变色画并不能长时间展示的缺陷，实现通过设置散热装置来对制冷或制热元件进行散热，避免了感温变色画承受温度过高，从而可以延长感温变色画的展示时间。

本发明提供一种感温变色画，包括：控制电路，画作本体，以及在所述画作本体的背面依次层叠的制冷或制热元件层和散热装置；

其中，所述画作本体具有至少一个变色区域；

所述制冷或制热元件层包括至少一个制冷或制热元件，每个所述变色区域对应至少一个制冷或制热元件，所述制冷或制热元件用于对所述变色区域进行制冷或制热；

所述控制电路与所述制冷或制热元件电连接；所述控制电路用于按照所述制冷或制热元件对应的至少一个制冷时段和至少一个制热时段，控制所述制冷或制热元件制冷或者制热；

所述散热装置，用于对所述制冷或制热元件进行散热。

根据本发明提供的一种感温变色画，所述散热装置包括与所述至少一个制冷或制热元件一一对应的至少一个散热片；或者，所述散热装置包括覆盖所有所述制冷或制热元件的散热片。

根据本发明提供的一种感温变色画，所述散热片上安装有至少一个电扇。

根据本发明提供的一种感温变色画，还包括：位于所述画作本体与所述制冷或制热元件层之间的温度传导层；

所述温度传导层包括至少一个温度传导元件，所述至少一个温度传导元件与所述至少一个变色区域一一对应设置，所述温度传导元件用于在所述制冷或制热元件和所述变色区域之间进行温度传导。

根据本发明提供的一种感温变色画，每个所述制冷或制热元件对应设置有温度传感器；

所述控制电路与所述温度传感器电连接；

所述温度传感器，用于感应所述制冷或制热元件的温度信号并发送至所述控制电路；

所述控制电路，还用于在所述制热时段，在所述温度信号低于第一阈值时，控制所述制冷或制热元件进行制热；在所述制冷时段，在所述温度信号高于第二阈值时，控制所述制冷或制热元件进行制冷。

根据本发明提供的一种感温变色画，每个所述温度传感器对应设置有放大器；

所述控制电路通过所述放大器与所述温度传感器电连接；

所述放大器，用于接收所述温度传感器的所述温度信号并放大，将放大后的所述温度信号发送至所述控制电路。

根据本发明提供的一种感温变色画，还包括：

多路复用器；

所述控制电路通过所述多路复用器与所述放大器电连接；

其中，所述控制电路的N个输入端与所述多路复用器的N个输出端一一对应电连接；

所述多路复用器的M个输入端与M个所述放大器一一对应电连接；其中，M和N均为正整数，M大于N；

所述多路复用器，用于接收放大后的所述温度信号并发送至所述控制电路。

根据本发明提供的一种感温变色画，每个所述制冷或制热元件对应设置有驱动电路；

所述控制电路通过所述驱动电路与所述制冷或制热元件电连接；

所述控制电路，具体用于在所述制热时段，向所述驱动电路发送第一控制信号；在所述制冷时段，向所述驱动电路发送第二控制信号；

所述驱动电路，用于在所述第一控制信号的控制下，驱动所述制冷或制热元件进行制热，在所述第二控制信号的控制下，驱动所述制冷或制热元件进行制冷。

根据本发明提供的一种感温变色画，所述驱动电路包括第一驱动芯片和第二驱动芯片；

所述第一驱动芯片分别与所述控制电路和所述制冷或制热元件电连接；所述第二驱动芯片分别与所述控制电路和所述制冷或制热元件电连接；

所述驱动电路用于在所述第一控制信号的控制下，通过所述第一驱动芯片和所述第二驱动芯片驱动所述制冷或制热元件的电流为第一方向，以进行制热；在所述第二控制信号的控制下，通过所述第一驱动芯片和所述第二驱动芯片驱动所述制冷或制热元件的电流为第二方向，以进行制冷；

所述第一方向和所述第二方向相反。

本发明还提供一种如以上任一种所述的感温变色画的控制方法，包括：

获取制冷或制热元件对应的至少一个制冷时段和至少一个制热时段；

按照所述制冷或制热元件对应的至少一个制冷时段和至少一个制热时段，控制所述制冷或制热元件制冷或者制热。

根据本发明提供的一种感温变色画的控制方法，

所述制冷或制热元件对应的至少一个制冷时段和至少一个制热时段是通过如下方式得到的：

在编辑界面中，响应于针对感温变色画的画作本体的图像的区域圈选操作，获得所述区域圈选操作所选择的区域，作为变色区域；

响应于针对所述变色区域对应的时间轨道的编辑操作，生成所述变色区域对应的至少一个变色时段和至少一个变色消失时段；

基于所述变色区域对应的至少一个变色时段和至少一个变色消失时段，生成所述变色区域中选择的所述制冷或制热元件对应的至少一个制冷时段和至少一个制热时段。

本发明提供的感温变色画，通过设置散热装置来对制冷或制热元件进行散热，避免了感温变色画承受温度过高，从而可以延长感温变色画的展示时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的感温变色画的结构示意图之一；

图2是本发明提供的感温变色画的结构示意图之二；

图3是本发明提供的感温变色画的结构示意图之三；

图4是本发明提供的感温变色画的结构示意图之四；

图5是本发明提供的感温变色画的结构示意图之五；

图6是本发明提供的感温变色画的结构示意图之六；

图7是本发明提供的感温变色画的结构示意图之七；

图8是本发明提供的感温变色画的结构示意图之八；

图9是本发明提供的感温变色画的结构示意图之九；

图10是本发明提供的感温变色画的结构示意图之十；

图11是本发明提供的感温变色画的结构示意图之十一；

图12是本发明提供的感温变色画的结构示意图之十二；

图13是本发明提供的感温变色画的控制方法的流程示意图；

图14是本发明提供的编辑界面的示意图之一；

图15是本发明提供的编辑界面的示意图之二；

图16是本发明提供的编辑界面的示意图之三；

图17是本发明提供的编辑界面的示意图之四。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2和图3所示，本实施例提供的一种感温变色画，包括：控制电路110，画作本体120，以及在所述画作本体120的背面依次层叠的制冷或制热元件层130和散热装置140；

其中，所述画作本体120具有至少一个变色区域121；

所述制冷或制热元件层130包括至少一个制冷或制热元件131，每个所述变色区域121对应至少一个制冷或制热元件131，所述制冷或制热元件131用于对所述变色区域121进行制冷或制热；

所述控制电路110与所述制冷或制热元件131电连接；所述控制电路110用于按照所述制冷或制热元件131对应的至少一个制冷时段和至少一个制热时段，控制所述制冷或制热元件131制冷或者制热；

所述散热装置140，用于对所述制冷或制热元件131进行散热。

画作本体展示的那一面为正面，与正面相背的那一面即为背面。其中，画作本体是利用感温变色颜料完成的画作，可以具有一个或者多个变色区域。每个变色区域可以设置一个或者多个所述制冷或制热元件。示例性的，所述制冷或制热元件可以为帕尔贴。帕尔贴，也称半导体制冷片，热电半导体制冷组件等，能够产生帕尔贴效应，即当电流通过热电偶时，其中一个结点散发热而另一个结点吸收热。可以通过改变电流方向，控制帕尔贴对变色区域在制冷和制热之间转换。帕尔贴的型号可以根据需要进行选择。当然，也可以采用其它具有制冷或制热功能的元件来替代帕尔贴，此处不再一一列举。

控制电路110可以包括微处理器。微处理器的型号有多种，例如，Arduino mega2560pro。

本实施例提供的感温变色画中，通过设置散热装置来对制冷或制热元件进行散热，避免了感温变色画承受温度过高，从而可以延长感温变色画的展示时间。

基于以上实施例，如图4所示，所述散热装置140可以包括与所述至少一个制冷或制热元件一一对应的至少一个散热片141；或者，如图5所示，所述散热装置包括覆盖所有所述制冷或制热元件的散热片141。

本实施例中，提供了两种散热装置的结构，可以基于前一种结构，可以为每个制冷或制热元件设置一个独立的散热片，也可以直接设置一个能够覆盖所有制冷或制热元件的散热片，不仅安装更加方便，也能提高散热效果。散热片可以是板状或者多片状等结构，其材质可以为铝合金，黄铜或青铜等。

基于此，所述散热片上安装有至少一个电扇。如图6所示，控制电路110与电扇142电连接。控制电路110还用于在制冷时段，控制电扇142开启。如此，可以通过电扇进一步提升散热效果。

基于以上实施例，如图7所示，感温变色画还包括：位于所述画作本体与所述制冷或制热元件层之间的温度传导层150；如图8所示，所述温度传导层150包括至少一个温度传导元件151，所述至少一个温度传导元件151与所述至少一个变色区域121一一对应设置，所述温度传导元件151用于在所述制冷或制热元件131和所述变色区域121之间进行温度传导。图8中的散热片以多片状结构示意。

实际应用中，每个所述制冷或制热元件可以设置一个温度传导元件。也可以多个制冷或制热元件共用一个温度传导元件。例如，在变色区域较大时，多个制冷或制热元件共用一个温度传导元件，同步实现一个变色区域的温度变化。

在所述制冷或制热元件进行制冷或制热时，温度传导元件可以将制冷或制热元件的温度传导至变色区域，使得画作本体在该变色区域感温变色，在制冷时，制冷或者制热元件靠近画作本体的一侧温度降低，但是在远离画作本体的一侧温度升高，这时，可以通过散热装置进行散热。

温度传导元件能够将制冷或制热元件的温度均匀传导到相对制冷或制热元件在画作本体上的正投影的区域更大的区域。基于此，制冷或制热元件在画作本体上的正投影的区域的面积可以小于变色区域的面积。温度传导元件在画作本体上的正投影的区域的面积可以大于或者等于变色区域的面积。

如此，变色区域可以不受限于制冷或制热元件的固定的尺寸，可以根据需要设置成不规则的变色区域。

其中，所述温度传导元件可以为铜胶带。将铜胶带粘贴在画作本体与制冷或制热元件之间。

实际应用中，可以通过导热硅脂或导热胶将画作本体、温度传导元件、制冷或制热元件以及散热片粘连。

基于以上实施例，如图9所示，感温变色画还可以包括：第一画框160和凹槽状的第二画框170，第二画框的凹槽171的底部具有第一开口172；所述画作本体120装裱于所述第一画框160上；所述第一画框160可拆卸地安装于所述第二画框的凹槽171内的第一开口172处以露出画作本体。图9中仅以一个制冷或制热元件进行示意。

实际应用中，第一画框可以是一个镂空的画框，画作本体可以裱在第一画框上。第一画框的材质可以但不限于为木质。第一画框为内画框，第二画框为外画框，可以将第一画框可拆卸地安装到第二画框上。示例性的，可以用螺钉和连接件210将第一画框160安装到第二画框的凹槽171的第一开口172处。具体的，第一画框上可以设置多个安装孔(参见图中第一画框160上的虚线框内所示意的部分安装孔)，连接件210上也设有安装孔，通过螺钉(参见图中第二画框170上的矩形虚线框所示意的部分螺钉)穿过连接件210的安装孔和对应的第一画框的安装孔完成固定。当用户需要更换画作时，可以将第一画框拆下，并装配新的第一画框，非常方便。

第二画框的材质可以为金属，例如铜、铁等，如此可以保护第一画框上的画作，减少损坏的情况。

基于以上实施例，如图9所示，上述感温变色画还可以包括：凹槽状的第三画框180和卡纸190；所述第三画框的凹槽181的底部具有第二开口；所述卡纸190具有第三开口；所述第一画框160、所述第二画框170和所述卡纸190设置于所述第三画框的凹槽182内；所述第一画框160位于所述卡纸的第三开口191处；所述卡纸190位于所述第二画框170与所述第三画框180之间且位于第三画框的第二开口182处以露出画作本体120。

实际应用中，卡纸的开口的形状与画作本体的形状一致，第一画框位于卡纸的第三开口处，露出画作本体，从而展示画作本体。如果需要更换画作，将设置有画作本体的第一画框和卡纸拆下即可，然后更换新的第一画框和对应的卡纸，非常方便。

另外，如图9所示，散热片上还可以安装至少一个提手143。通过提手可以方便地携带、移动感温变色画。

基于以上实施例，如图10所示，每个所述制冷或制热元件对应设置有温度传感器220；所述控制电路110与所述温度传感器220电连接；所述温度传感器220，用于感应所述制冷或制热元件131的温度信号并发送至所述控制电路110；所述控制电路110，还用于在所述制热时段，在所述温度信号低于第一阈值时，控制所述制冷或制热元件131进行制热；在所述制冷时段，在所述温度信号高于第二阈值时，控制所述制冷或制热元件131进行制冷。

其中，第一阈值大于第二阈值。

第一阈值和第二阈值的具体值可以根据实际情况设置。如此，可以使得温度保持在合适的范围内。这种温度控制方式也称位式控制(on-off control)。

其中，温度传感器可以包括热敏电阻。热敏电阻可以设置于制冷或制热元件上。示例性的，设置在温度传导元件和制冷或制热元件之间。可以选用XH-T110薄片热敏电阻。

基于以上实施例，如图11所示，每个所述温度传感器220对应设置有放大器230；所述控制电路110通过所述放大器230与所述温度传感器220电连接；所述放大器230，用于接收所述温度传感器220的所述温度信号并放大，将放大后的所述温度信号发送至所述控制电路110。

其中，放大器的型号有多种，例如可以为OPA2374。OPA2374是双路运算放大器，能对模拟信号进行放大、滤波等处理。其中，热敏电阻的接入给电阻分压网络之后，先通过运放组成的电压跟随电路，提高输出能力，然后通过后级放大电路，得到需要的电平大小。电平大小根据控制电路的采样范围决定。

基于以上实施例，如图11所示，感温变色画还可以包括：多路复用器240；所述控制电路110通过所述多路复用器240与所述放大器230电连接；其中，所述控制电路110的N个输入端与所述多路复用器240的N个输出端一一对应电连接；所述多路复用器240的M个输入端与M个所述放大器230一一对应电连接；其中，M和N均为正整数，M大于N；所述多路复用器240，用于接收放大后的所述温度信号并发送至所述控制电路110。

实际应用中，控制电路的端口的数量有限，若制冷或制热元件的数量较多，则扩展受限，本实施例中，通过多路复用器可以减少对控制电路的端口的占用，可以实现对更多数量的制冷或制热元件的控制。可以使用模拟数据选择器来作为多路复用器，示例性的，采用的型号可以为PCA9685。

基于OPA2374这一型号的放大器，包括电源输入端正极V+、电源输入端负极V-、第一输入端正极+INA、第一输入端负极-INA、第一输出端OUTA、第二输入端正极+INB、第二输入端负极-INB和第二输出端OUTB。

本实施例的感温变色画中，温度传感器为热敏电阻，放大器230的电源输入端正极V+与第一电源连接，电源输入端负极V-接地，第一输入端正极+INA与温度传感器220的第一端连接，第一输入端负极-INA和第一输出端OUTA均与多路复用器240的输入端连接。温度传感器220的第一端还通过第四电阻221接地，第二端与第一电源连接。

基于以上实施例，如图12所示，感温变色画中，每个所述制冷或制热元件131对应设置有驱动电路250；所述控制电路110通过所述驱动电路250与所述制冷或制热元件131电连接；所述控制电路110，具体用于在所述制热时段，向所述驱动电路250发送第一控制信号；在所述制冷时段，向所述驱动电路250发送第二控制信号；所述驱动电路250，用于在所述第一控制信号的控制下，驱动所述制冷或制热元件131进行制热，在所述第二控制信号的控制下，驱动所述制冷或制热元件131进行制冷。本实施例中，通过设置驱动电路来驱动制冷或制热元件进行制冷或者制热。

示例性的，如图11所示，所述驱动电路可以包括第一驱动芯片251和第二驱动芯片252；

所述第一驱动芯片251分别与所述控制电路110和所述制冷或制热元件131电连接；所述第二驱动芯片252分别与所述控制电路110和所述制冷或制热元件131电连接；所述驱动电路用于在所述第一控制信号的控制下，通过所述第一驱动芯片251和所述第二驱动芯片252驱动所述制冷或制热元件131的电流为第一方向，以进行制热；在所述第二控制信号的控制下，通过所述第一驱动芯片251和所述第二驱动芯片252驱动所述制冷或制热元件131的电流为第二方向，以进行制冷；

所述第一方向和所述第二方向相反。

第一驱动芯片和第二驱动芯片的具体结构有多种。例如，可以采用BTN8982芯片。BTN8982芯片是输出大电流的半桥集成电路，最大工作电压40V，最大工作电流44A。强大的驱动能力使得驱动大功率的帕尔贴等制冷或制热元件成为了可能。BTN8982芯片自身集成的金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)驱动使得外围电路更加简单。BTN8982芯片包括电流输出端IS、第一输入端IN、第二输入端INH、第三输入端SR、电源端VS、电压输出端OUT和接地端GND。

用户通过调整输入给第一输入端IN的占空比来调整输出电压。两个BTN8982芯片可以形成全桥，来实现制冷和制热。

以帕尔贴为例，当收到加热的控制信号(即第一控制信号)时，帕尔帖加热；当收到制冷的控制信号(即第二控制信号)时，电流反向流动，帕尔帖制冷；当未接收到信号时，没有电流经过帕尔帖。示例性的，帕尔帖的型号设置为5V或12V。

具体的，以BTN8982芯片和帕尔贴为例，对驱动电路的具体结构进行介绍，如图11所示，驱动电路还包括第一电阻253、第二电阻254、第一二极管255、第二二极管256和反相器257。其中，第一驱动芯片251的第一输入端IN与第一二极管255的负极电连接，第二输入端INH与第一电源(图中以5V的电源示意)电连接，第三输入端SR通过第一电阻253接地，电源端VS与第二电源(图中以12V的电源示意)电连接，电压输出端OUT与制冷或制热元件131的第一端电连接，接地端GND接地。第二驱动芯片252的第一输入端IN通过反相器257与第二二极管256的负极电连接，第二输入端INH与第一电源(图中以5V的电源示意)电连接，第三输入端SR通过第二电阻254接地，电源端VS与第二电源(图中以12V的电源示意)电连接，电压输出端OUT制冷或制热元件131的第二端电连接，接地端GND接地。第一二极管255的正极和第二二极管256的正极连接至控制电路110的同一输出端。

其中，反相器可以将输入信号的相位反转180度，具体型号可以根据实际需要选择。

基于此，控制电路110输出第一控制信号，该第一控制信号经过第一二极管255输入至第一驱动芯片251的第一输入端IN，而经过第二二极管256后被反相器257处理成相位反转180度的信号，然后输入至第二驱动芯片252的第一输入端IN，此时，第一驱动芯片和第二驱动芯片施加在制冷或制热元件131的电压驱动所述制冷或制热元件131的电流为第一方向，以进行制热。控制电路110输出第二控制信号，该第二控制信号与第一控制信号的相位相差180度，该第二控制信号经过第一二极管255输入至第一驱动芯片251的第一输入端IN，而经过第二二极管256后被反相器257处理成相位反转180度的信号，然后输入至第二驱动芯片252的第一输入端IN，此时，第一驱动芯片和第二驱动芯片施加在制冷或制热元件131的电压驱动所述制冷或制热元件131的电流为第二方向，以进行制冷。

另外，驱动电路还可以包括发光二极管258和第三电阻259，其中，发光二极管258和第三电阻259串联后与制冷或制热元件131并联。在制冷或制热时，发光二极管可以发光，如此，通过发光二极管可以指示电路的状态。

上述控制电路、驱动电路、放大器和多路复用器可以集成在主板上。主板上提供制冷或制热元件电连接到主板的电路接口。

以帕尔贴的场景为例，对本发明的感温变色画进一步详细说明。

本实施例中，感温变色画的画框包括金属框(即第二画框)和内木框(即第一画框)两部分，金属框中心具有镂空区域(即上述第一开口)，在金属框的背面非镂空区域装配有能够提供5V和12V的电源260以及主板270，其中，第一电源260包括5V的第一电源261和12V的第二电源262。内木框是一个镂空的木质画框，用户可以将画作本体裱在其上，然后用螺钉和连接件将其连接到金属框上。当用户需要更换画作时，可以将内木框拆下，并装配新的内木框。此外，金属框的正面配有一片卡纸和一个外画框(即第三画框)，均可以根据需要被拆卸和替换。

画作本体的背面，设置有帕尔帖、温度传导元件和散热装置，组成温变单元，帕尔帖、温度传导元件和散热片相互之间通过导热硅脂或导热胶相粘连。示例性的，可以使用2*2cm,3*3cm和4*4cm三种型号的帕尔帖，每一种帕尔帖准备8片。其中，2*2cm型号的帕尔帖工作电压是5V，3*3cm和4*4cm型号的帕尔帖工作电压是12V，所有帕尔帖工作最大电流不超过2A。温度传导层由0.05mm厚度的铜胶带制作，粘贴在帕尔帖和画作本体之间，用于将帕尔帖的热量变化效果传递至一个不规则的变色区域，使得不规则的变色区域整体温度发生变化，而非受限于单个帕尔帖固定的规格。当变色区域较大时，多个温变单元的帕尔帖可以共用一块温度传导元件，同步实现一块变色区域的温度变化。散热装置由散热片实现，粘贴在帕尔帖外侧，用于协助帕尔帖进行热量传递，以提供帕尔帖工作所需的热学环境。每一个温变单元的帕尔帖可独立使用一块散热片，为了便于安装且提升散热效果，可以使用一块能够覆盖画作本体大部分的大型散热片(示例性的尺寸27cm*27cm*1.5cm)作为所有温变单元的散热装置，使其与所有使用的帕尔帖接触。此外，还可以在散热片外部安装两个12V的电扇进一步提升散热效果。整个散热装置还可以通过螺钉(参见图9中第二画框上虚线椭圆所示意的部分螺钉)和对应的连接件固定在外画框。

示例性的，帕尔贴的数量有24个，相应的，每个帕尔贴有对应的驱动电路，共24路驱动电路，每个帕尔贴对应设置有温度传感器和放大器。控制电路的微处理器可以分别与24路驱动电路电连接，以及通过多路复用器和24路放大器电连接，每路放大器连接温度传感器。可以使用模拟数据选择器来作为多路复用器，示例性的，采用的型号可以为PCA9685。PCA9685通过24个输入端与24路放大器一一对应电连接，还通过一路输出端与微处理器电连接，将24路放大器的温度信号发送至微处理器。采用多路复用器，能够节省微处理器有限的引脚。

温度传感器用于测量帕尔帖实际工作时的温度，作为闭环温度控制的反馈。可以选用XH-T110薄片热敏电阻作为温度传感器。将温度传感器预先粘贴在帕尔帖的一面，其最终将会夹在帕尔帖和温度传导元件之间，以测量帕尔帖表面的温度。微处理器接收24路放大器放大的温度信号，并输出24路控制信号至驱动电路。根据画作中热消色颜料的温变温度，示例性的，为31摄氏度，31摄氏度以上颜色消失，31摄氏度以下显示颜色，可以设置温度变化的范围为20-40摄氏度，在需要颜色消失时，即变色消失时段，作为制热时段，可以以40摄氏度为目标温度(即第一阈值)，低于40摄氏度，则进行制热，在需要颜色显示是，即变色时段，作为制冷时段，以20摄氏度为目标温度(即第二阈值)，高于20摄氏度，则进行制冷。在制热时段，若帕尔帖温度低于40摄氏度时，微处理器控制驱动电路驱动帕尔贴加热，帕尔帖持续加热，当帕尔帖温度到达40度时，停止驱动，帕尔帖不加热。制冷状态控制过程与以上相似。

驱动电路和放大器可以集成在一块小型的电路板上，称为驱动板(driverboard)。每一块驱动板通过设置的插口与帕尔贴和温度传感器相连，因此共有24块驱动板。24块驱动板通过插口与主板的微处理器的相连。当收到加热的控制信号时，帕尔帖加热；当收到制冷的控制信号时，电流反向流动，帕尔帖制冷；当未接收到信号时，没有电流经过帕尔帖。每一块驱动板上有发光二极管，辅助指示电路的状态。驱动板的驱动电压依据所连接的帕尔帖型号设置为5V或12V。

下面对本发明提供的感温变色画的控制方法进行描述，下文描述的感温变色画的控制方法与上文描述的感温变色画可相互对应参照。

图13是本发明提供的感温变色画的控制方法的流程示意图。

本发明还提供一种如以上任一实施所述的感温变色画的控制方法，如图13所示，包括：

步骤1301、获取制冷或制热元件对应的至少一个制冷时段和至少一个制热时段。

步骤1302、按照所述制冷或制热元件对应的至少一个制冷时段和至少一个制热时段，控制所述制冷或制热元件制冷或者制热。

基于以上实施例，还包括：

在所述制热时段，在温度传感器感应的所述制冷或制热元件的温度信号低于第一阈值时，控制所述制冷或制热元件进行制热；在所述制冷时段，在所述温度信号高于第二阈值时，控制所述制冷或制热元件进行制冷。

基于以上实施例，变色区域对应的制冷或制热元件是通过如下方式布局的：

第一步、在编辑界面中，对感温变色画的画作本体的图像中的每个变色区域，基于针对候选的制冷或制热元件的选择操作，确定为所述变色区域选择的制冷或制热元件；所述制冷或制热元件为改变所述变色区域的温度的元件。

具体的，如图14所示的编辑界面，用于布局制冷或制热元件，所述编辑界面中可以包括候选控件，所述候选控件中包含至少一个候选子控件1401，每个所述候选子控件提供候选的预设类型的至少一个制冷或制热元件1402，所述基于针对候选的制冷或制热元件的选择操作，确定为所述变色区域选择的制冷或制热元件，其具体实现方式可以包括：在所述变色区域被选中时，响应于针对所述候选子控件的选择操作，将所述候选子控件提供的候选的所述预设类型的制冷或制热元件添加至所述变色区域中。

实际应用中，针对候选子控件的选择操作可以是针对候选子控件中的添加控件的输入操作，当变色区域被选中时，当检测到针对添加控件的输入操作时，将对应的预设类型的制冷或制热元件添加至被选中的变色区域中。

候选子控件中还包括重置控件，当检测到针对重置控件的输入操作时，可以取消对候选子控件中的制冷或制热元件的选择。

另外，候选子控件中还提供当前剩余的预设类型的制冷或制热元件的数量，方便用户查看。

实施中，可以按照所有的制冷或制热元件被选择的顺序，生成制冷或制热元件的序号，作为制冷或制热元件的标识信息。

图14中，点状填充区域示意的是画作本体，并示意了变色区域A、变色区域B、变色区域C、变色区域D、变色区域E、变色区域F和变色区域G，以预设类型a、预设类型b和预设类型c示例说明，如果制冷或制热元件为帕尔贴，则可以提供4*4cm，3*3cm和2*2cm三种型号的帕尔帖，每种帕尔贴的总数量为8个，图中示意状态下，已为变色区域D、E、F分别选择了4*4cm的帕尔贴，并生成了相应的帕尔贴的序号1、2、3和4。

如图14所示，编辑界面中还包括标识输入控件1403，该标识输入控件用于输入变色区域选择的制冷或制热元件的标识信息。基于此，本步骤的方法还可以包括：通过标识输入控件获取每个变色区域选择的制冷或制热元件的标识信息。标识输入控件1403中包含填写提示信息，例如“变色区域x:1 2 10”。编辑界面中还可以包括提交控件，当检测到针对提交控件的输入操作，获取标识输入控件中输入的每个变色区域选择的制冷或制热元件的标识信息。

第二步、基于所述变色区域的标识信息及选择的所述制冷或制热元件的标识信息，以及所述感温变色画的主板中的电路接口的标识信息，生成所述制冷或制热元件的组装指导文件，所述主板用于控制所述制冷或制热元件改变所述变色区域的温度。

具体的，组装指导文件中可以包含变色区域中选择的制冷或制热元件与电路接口的接线示意图。用户对照接线示意图就可以准确地将制冷或制热元件连接到对应的电路接口，从而准确完成感温变色画的组装。组装指导文件中还可以包含制冷或制热元件的标识信息与电路接口的标识信息的对应关系的描述文本。

如图15所示的编辑界面，编辑界面还用于进行制冷或制热元件安装预览，以预览上述接线示意图和描述文本(即图中的制冷或制热元件-电路接口索引示意)，图15中，主板一共提供了24个电路接口，P1至P24，最多可以与24个制冷或制热元件电连接，图中以序号为1、2、3、4、5、6、7、9和10的制冷或制热元件为例，示意了与对应的电路接口的连接关系。

具体的，所述主板的电路接口中可以包含与所述预设类型的制冷或制热元件对应的至少一个电路接口。例如可以提供4*4cm，3*3cm和2*2cm三种型号的帕尔帖对应的电路接口。那么，所述基于所述变色区域的标识信息及选择的所述制冷或制热元件的标识信息，以及所述感温变色画的主板中的电路接口的标识信息，生成所述制冷或制热元件的组装指导文件，其具体实现方式可以包括：为添加至所述变色区域中的所述预设类型的制冷或制热元件，选择所述主板中与所述预设类型的制冷或制热元件对应的电路接口的标识信息；基于所述变色区域的标识信息、选择的所述预设类型的制冷或制热元件的标识信息及与所述预设类型的制冷或制热元件对应的电路接口的标识信息，生成所述制冷或制热元件的组装指导文件。

本实施例中，可以通过编辑界面选择变色区域需要的改变温度的制冷或制热元件，即预先虚拟排布制冷或制热元件的位置，然后基于所述变色区域的标识信息及选择的所述制冷或制热元件的标识信息，以及所述感温变色画的主板中的电路接口的标识信息，生成所述制冷或制热元件的组装指导文件，如此，为后续的感温变色画的组装工作提供指导，避免人工组装的过程中出错，实现了感温变色画的快速、准确地组装。

基于以上实施例，所述制冷或制热元件对应的所述开始时刻和所述开始时刻对应的开启时长是通过如下方式得到的：

第一步、在编辑界面中，响应于针对感温变色画的画作本体的图像的区域圈选操作，获得所述区域圈选操作所选择的区域，作为变色区域。

实际应用中，可以先通过图像采集设备采集感温变色画的画作本体的图像，然后上传至编辑界面中。如图16所示的编辑界面，提供了圈选控件，用于圈选出变色区域。示例性的，通过鼠标左键的点击操作可以圈选变色区域，通过鼠标右键的点击操作可以进行圈选区域的编辑与删除，例如，点击鼠标右键之后，可以提供确定控件(图中以对勾示意)和删除控件(图中以叉号示意)，通过针对确定控件的点击操作确认圈选出的变色区域，通过针对删除控件的点击操作删除圈选出的变色区域。

第二步、响应于针对所述变色区域对应的时间轨道的编辑操作，生成所述变色区域对应的至少一个变色时段和至少一个变色消失时段。

如图17所示的编辑界面，编辑界面还用于对变色区域进行动画编排，即编排每个变色区域的变色时段和变色消失时段。可以在完成变色区域的圈选之后，通过针对下一步控件的输入操作，进入动画编排。

实际应用中，生成每个变色区域对应的时间轨道，各变色区域对应的时间轨道的时长相同。每个变色区域对应的时间轨道可以通过时间选择控件(图17中以斜条纹来示意)来选择变色开始时刻和变色开始时刻对应的持续时长，以得到变色时段。

具体的，所述响应于针对所述变色区域对应的时间轨道的编辑操作，生成所述变色区域对应的至少一个变色时段和至少一个变色消失时段，其具体实现方式可以包括：响应于针对所述时间轨道上的至少一个时间选择控件的编辑操作，生成每个所述时间选择控件所选择的变色时段；将所述时间轨道上未被所述时间选择控件所选择的时段确定为所述变色消失时段。针对所述时间轨道上的至少一个时间选择控件的编辑操作可以是针对时间选择控件的边缘的拖拽操作，该拖拽操作用于调整变色时段的持续时长，还可以是针对时间选择控件的位置挪动操作，该位置挪动操作用于调整变色时段的开始时刻。时间选择控件上可以显示持续时长，例如13.9秒。

图17所示的状态下，在变色区域对应的时间轨道1701上，斜条纹状填充的区域为所选择的变色的时段，白色部分表示变色消失时段。

另外，还可以包括：基于所述时间轨道的时长输入控件的输入操作，确定所述时间轨道的时长。图中以120秒示意。时长输入控件中包括输入完成控件1702，当检测到针对输入完成控件的输入操作时，获取输入的时间轨道的时长。

图17所示的编辑界面中，还可以包括播放控件，当检测到针对播放控件的输入操作时，播放编辑结果。播放编辑结果时，具体可以在变色时段，显示变色区域，在变色消失时段，将变色区域切换显示为预设的底色。还可以包括播放速度选择控件，当检测到针对播放速度选择控件的输入操作时，确定播放速度。示例性的，播放速度选择控件中包括增加控件1703和减小控件1704，当检测到针对增加控件1703的输入操作时，增加播放速度，当检测到针对减小控件1703的输入操作时，减小播放速度。还可以包括暂停控件，当检测到针对暂停控件的输入操作时，暂停播放编辑结果。当完成动画编排时，可以通过针对下一步控件的点击操作，进入图14所示的布局制冷或制热元件的编辑界面。

第三步、基于所述变色区域对应的至少一个变色时段和至少一个变色消失时段，生成所述变色区域中选择的所述制冷或制热元件对应的至少一个制冷时段和至少一个制热时段。

对于热消色颜料来说，其中，变色时段作为制冷或制热元件对应的制冷时段，变色消失时段作为制冷或制热元件对应的制热时段。

本实施例中，可以通过编辑界面完成变色区域的圈选，以及变色时段和变色消失时段的编排，非常方便。

基于以上实施例，温度传导层是通过如下方式得到的：基于所述变色区域的轮廓信息，生成用于制作温度传导层的制作文件。

如前所述，温度传导元件可以为铜胶带，基于此，上述制作文件可以为铜胶带的加工文件。该加工文件可以为SVG格式。用户将SVG格式的加工文件输入刻字机中来加工铜胶带。之后，铜胶带粘贴到画作本体的对应变色区域上。

基于以上实施例，本实施例的方案由主板中的控制电路执行，主板中的控制电路的代码文件是通过如下方式得到的：

基于所述变色区域的标识信息及选择的所述制冷或制热元件的标识信息，以及所述变色区域中选择的所述制冷或制热元件对应的至少一个所述制冷时段和至少一个所述制热时段，为所述主板生成用于控制所述制冷或制热元件的代码文件。

实际应用中，可以预先编写用于控制所述制冷或制热元件的公共代码，形成代码模板，将变色区域的标识信息及选择的所述制冷或制热元件的标识信息，以及所述变色区域中选择的所述制冷或制热元件对应的至少一个制冷时段和至少一个制热时段，传入代码模板，得到最终的代码文件。将代码文件传入主板中即可，主板执行该代码文件即可实现所述制冷或制热元件的控制。如果主板中采用Arduino mega2560pro型号的微处理器，则得到arduino代码文件。

以一个感温变色画的制作应用场景为例，进行举例说明。

第一步、使用感温变色颜料进行创作或绘画，得到画作本体。

第二步、基于以上实施例的方式进行动画编排，并下载获取制作中必要的文件，例如SVG格式的铜胶带加工文件、组装指导文件和代码文件。

第三步、将SVG格式的铜胶带加工文件输入刻字机中来加工铜胶带。将铜胶带粘贴到画作本体背面的对应变色区域上。

第四步、组装画框。将内木框通过螺丝钉和连接件组装到金属画框中。

第五步、安装帕尔帖。依照组装指导文件，选择不同型号的帕尔帖，使用导热硅脂或导热双面胶将其粘贴到对应的变色区域的背面。之后，依照组装指导文件，将帕尔帖接到主板中。最后，梳理电线，以防止其覆盖在帕尔帖上方。

第六步、安装散热装置。需要在每个帕尔帖背后涂抹导热硅脂，将散热装置扣在帕尔帖上方，并使用螺钉和连接件将散热装置与金属画框连接。之后，将散热装置上的电扇与主板相连。

第七步、运行代码文件，并观看感温变色画的最终效果。

本发明能够让用户独立地完成感温变色画的制作，且具备易用性和易学性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种感温变色画，其特征在于，包括：控制电路，画作本体，以及在所述画作本体的背面依次层叠的制冷或制热元件层和散热装置；

其中，所述画作本体具有至少一个变色区域；

所述制冷或制热元件层包括至少一个制冷或制热元件，每个所述变色区域对应至少一个制冷或制热元件，所述制冷或制热元件用于对所述变色区域进行制冷或制热；

所述控制电路与所述制冷或制热元件电连接；所述控制电路用于按照所述制冷或制热元件对应的至少一个制冷时段和至少一个制热时段，控制所述制冷或制热元件制冷或者制热；

所述散热装置，用于对所述制冷或制热元件进行散热。

2.根据权利要求1所述的感温变色画，其特征在于，所述散热装置包括与所述至少一个制冷或制热元件一一对应的至少一个散热片；或者，所述散热装置包括覆盖所有所述制冷或制热元件的散热片。

3.根据权利要求2所述的感温变色画，其特征在于，所述散热片上安装有至少一个电扇。

4.根据权利要求1所述的感温变色画，其特征在于，还包括：位于所述画作本体与所述制冷或制热元件层之间的温度传导层；

所述温度传导层包括至少一个温度传导元件，所述至少一个温度传导元件与所述至少一个变色区域一一对应设置，所述温度传导元件用于在所述制冷或制热元件和所述变色区域之间进行温度传导。

5.根据权利要求1所述的感温变色画，其特征在于，每个所述制冷或制热元件对应设置有温度传感器；

所述控制电路与所述温度传感器电连接；

所述温度传感器，用于感应所述制冷或制热元件的温度信号并发送至所述控制电路；

所述控制电路，还用于在所述制热时段，在所述温度信号低于第一阈值时，控制所述制冷或制热元件进行制热；在所述制冷时段，在所述温度信号高于第二阈值时，控制所述制冷或制热元件进行制冷。

6.根据权利要求5所述的感温变色画，其特征在于，每个所述温度传感器对应设置有放大器；

所述控制电路通过所述放大器与所述温度传感器电连接；

所述放大器，用于接收所述温度传感器的所述温度信号并放大，将放大后的所述温度信号发送至所述控制电路。

7.根据权利要求6所述的感温变色画，其特征在于，还包括：

多路复用器；

所述控制电路通过所述多路复用器与所述放大器电连接；

其中，所述控制电路的N个输入端与所述多路复用器的N个输出端一一对应电连接；

所述多路复用器的M个输入端与M个所述放大器一一对应电连接；其中，M和N均为正整数，M大于N；

所述多路复用器，用于接收放大后的所述温度信号并发送至所述控制电路。

8.根据权利要求1至7任一项所述的感温变色画，其特征在于，每个所述制冷或制热元件对应设置有驱动电路；

所述控制电路通过所述驱动电路与所述制冷或制热元件电连接；

所述控制电路，具体用于在所述制热时段，向所述驱动电路发送第一控制信号；在所述制冷时段，向所述驱动电路发送第二控制信号；

所述驱动电路，用于在所述第一控制信号的控制下，驱动所述制冷或制热元件进行制热，在所述第二控制信号的控制下，驱动所述制冷或制热元件进行制冷。

9.根据权利要求8所述的感温变色画，其特征在于，所述驱动电路包括第一驱动芯片和第二驱动芯片；

所述第一驱动芯片分别与所述控制电路和所述制冷或制热元件电连接；所述第二驱动芯片分别与所述控制电路和所述制冷或制热元件电连接；

所述驱动电路用于在所述第一控制信号的控制下，通过所述第一驱动芯片和所述第二驱动芯片驱动所述制冷或制热元件的电流为第一方向，以进行制热；在所述第二控制信号的控制下，通过所述第一驱动芯片和所述第二驱动芯片驱动所述制冷或制热元件的电流为第二方向，以进行制冷；

所述第一方向和所述第二方向相反。

10.一种如权利要求1至9任一项所述的感温变色画的控制方法，其特征在于，包括：

获取制冷或制热元件对应的至少一个制冷时段和至少一个制热时段；

按照所述制冷或制热元件对应的至少一个制冷时段和至少一个制热时段，控制所述制冷或制热元件制冷或者制热。

11.根据权利要求10所述的感温变色画的控制方法，其特征在于，所述制冷或制热元件对应的至少一个制冷时段和至少一个制热时段是通过如下方式得到的：

在编辑界面中，响应于针对感温变色画的画作本体的图像的区域圈选操作，获得所述区域圈选操作所选择的区域，作为变色区域；

响应于针对所述变色区域对应的时间轨道的编辑操作，生成所述变色区域对应的至少一个变色时段和至少一个变色消失时段；

基于所述变色区域对应的至少一个变色时段和至少一个变色消失时段，生成所述变色区域中选择的所述制冷或制热元件对应的至少一个制冷时段和至少一个制热时段。

Images