TEC-4-10A16V(-30℃~+210℃)型 一拖四路TEC温度控制器
1 丰富的串口控制指令
2 一拖四结构，一个485串口控制四个控温模块单元；
3 精准控制温度，用户可自行修正PT100/PT1000/NTC3435温度电阻偏差；
4 工作电压范围广，可以工作在9~16V范围内；
5 ARM处理器，软件功能强大，可强制输出设定的功率大小，用作程控正负电源输出；
6 可适配16V13A以内的所有TEC制冷片；
7 控制温度范围广，可以到达-30℃~+210℃的大范围。
一拖四路TEC温度控制器
型号：TEC-4-10A16V (-30℃~+210℃)
一 主要优点及特性描述
1 丰富的串口控制指令
2 一拖四结构，一个485串口控制四个控温模块单元；
3 精准控制温度，用户可自行修正PT100/PT1000/NTC3435温度电阻偏差；
4 工作电压范围广，可以工作在9~16V范围内；
5 ARM处理器，软件功能强大，可强制输出设定的功率大小，用作程控正负电源输出；
6 可适配16V13A以内的所有TEC制冷片；
7 控制温度范围广，可以到达-30℃~+210℃的大范围。
二 可使用的TEC制冷片类型列表
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型号 |
最大电流 |
最大电压 |
制冷功率 |
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TEC1-12703 |
3A |
12V |
18W |
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TEC1-12704 |
4A |
12V |
24W |
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TEC1-12705 |
5A |
12V |
30W |
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TEC1-12706 |
6A |
12V |
50W |
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TEC1-12708 |
8A |
12V |
77W |
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TEC1-12709 |
9A |
12V |
82W |
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TEC1-12710 |
10A |
12V |
120W |
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TEC1-12712 |
9.5A |
12V |
114W |
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TEC1-12715 |
11.8A |
12V |
142W |
TEC-4-10A16V是一在TEC-10A的基础上，经过三代升级而成，主要特点是：功能丰富、高功率密度的TEC温度控制器，额定工作负载10A，峰值电流可达13A。此温度控制器可以连接PC来进行参数的调节，参数调节完毕并保存后，脱离PC主机，此温度控制器仍可以独立工作。通过串口指令PID设定和温度设定。
三 控制器指标
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类型 |
数值 |
单位 |
备注 |
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输入电压 |
9.0~16.0 |
V |
宽范围输入 |
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输入电流 |
0~13.0 |
A |
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TEC输出电压 |
-Vin*0.95~+Vin*0.95 |
V |
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额定输出电流 |
-10.0~+10.0 |
A |
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最大输出电流 |
-13.0~+13.0 |
A |
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温度分辨率 |
0.01 |
℃ |
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控制温度范围 |
-30.0~+210.0 |
℃ |
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温度探头类型 |
PT100/PT1000/NTC3435 |
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串口波特率 |
115200 |
BPS |
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RS485串口数量 |
1 |
个 |
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程控双极性电源输出 |
具有功能 |
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最高工作电压设定功能 |
具有功能 |
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散热方式 |
底部导热 |
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模块尺寸（L*W*H） |
120*50*30 |
mm |
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四 接线图
TEC-4-10A16V用户接口接线为6根连线，两根线接12V正负，两根线接PT100/PT1000/NTC3435传感器，两根线接TEC，如下图所示。接线时首先连接16V电源线和PT100/PT1000/NTC3435，等到接通电源后，最后接入TEC。接线时，保证16V电源线截面大0.5平方毫米。通电后，如果TEC控制朝着想法的方向发展，那么将TEC的正负两极调换顺序即可！
五 PID参数的设置经验
要想得到精密的温度控制，必须设置好PID的值。要得到快速的温度控制响应，冷端的温度传感器请尽量靠近TEC的冷端。
第一步：输入目标温度，将P设为150和I设为1，一般这个参数就可以使用了；如果不行，参考第二步；
第二步：P从100以5的步进缓缓增加，每次增加，请等待几分钟，以观察当前温度和目标温度的差异，直至得到一个P值，能使当前温度尽可能的接近目标温度并且不产生振荡。0.5度以下的温度差异为佳。
第三步：设定积分相参数I，将I从0开始以1的步进增加，以消除误差。I太小则误差消除慢，温度稳定时间加长，I太大，则容易产生温度振荡，温度不宜稳定。
六 TEC-4-10A16V的使用安装
小制冷功率的应用情况下，TEC稳定平衡后的工作电流一般比较小，此时TEC控制板可以通过自然风冷的方式进行散热，此时仅仅需要螺柱支撑安装固定即可。对于大功功率制冷的情况下，TEC常态工作电流也是很大的情况下，可以通过底部导热的安装方式解决模块的热量问题，如右图所示。
七 通讯协议
第一部分:AT控制(地址64=0x40)
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波特率：115200,数据位8bit ，停止位1bit，无效验位 |
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1 |
设定P AT64+SETP=100 回传 OK/ERROR· |
0≤P≤654 |
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2 |
设定I AT64+SETI=3 回传 OK/ERROR |
0≤I≤99 |
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3 |
设定温度 AT64+SETT=3200 回传 OK/ERROR |
-3000≤T≤21000， 温度值=数据/100 |
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4 |
强制TEC输出 AT64+ACQOUT=500 回传 OK/ERROR |
-920≤OUT≤920， 输出电压=供电电压*data/1000 |
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5 |
输出最大功率设定 AT64+MAXOUT=300 回传 OK/ERROR |
0≤OUT≤950 |
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6 |
输出使能控制 AT64+SETEN=1 回传 OK/ERROR |
1:启动输出 0:关闭输出 |
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7 |
获取当前的P AT64+GETP 回传 P:100 |
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8 |
获得当前输出 AT64+GETOUT 回传 OUT:0% |
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9 |
查询设置温度 AT64+GETST 回传 ST:32.00 |
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10 |
获取当前的I AT64+GETI 回传 I:3 |
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11 |
获取温度 AT64+GETT 回传 T:31.17 |
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12 |
获取当前使能状态 AT64+GETEN 回传EN:1 |
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13 |
获取最大输出占空比 AT64+GETMAXOUT 回传 MAXOUT:95.0% |
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14 |
获取当前强制输出占空比 AT64+ GETACQOUT 回传 ACQOUT:0.0% |
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15 |
获取当前最大温度设定值 AT64+ +GETMAXT 回传 MAXT:15000 |
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16 |
获取当前最小温度设定值 AT64+GETMINT 回传 MINT:-5500 |
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17 |
设定温度阈值报警 AT64+TLIMIT=-20,120 回传 OK/ERROR |
-30≤data≤210 |
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第二部分：HEX码控制协议CRC
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波特率：115200,数据位8bit ，停止位1bit，无效验位 设定PID (P=100，I=2) AA 55 06 C0 40 80 27 12 01 BF // PID设置P=100 I=2
求和校验 01 BF= 06+C0+40+80+27+12 PID 0X2712=10002 P=100，I=02 注意：0≤P≤654 0≤I≤99 回传AA 55 04 F3 80 40 01 B7
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设定温度(T=30.00℃) AA 55 06 C1 40 80 0B B8 02 4A
求和校验 02 4A = 06+C1+40+80+0B+B8 温度T=0x0B B8=3000 T=30.00℃ 注意：-30℃≤T≤210℃ 回传AA 55 04 F3 80 40 01 B7
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当前输出功率查询 AA 55 04 C2 40 80 01 86
回传 AA 55 08 F6 80 40 0F 00 00 00 01 CD //注：(15%=15 = 0F 00 00 00)
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获取温度 AA 55 04 C3 40 80 01 87 //获取0x40当前温度
回传 AA 55 08 F7 80 40 03 0E 00 00 01 D0 //注：0x00 00 0E 03=35.87℃
求和校验01 D0 =08+F7+80+40+03+0E+00+00 温度T=0x00 00 0E 03=3587 T=35.87℃ |
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获取当前的PID AA 55 04 C4 40 80 01 88
回传 AA 55 08 F8 80 40 1A 27 00 00 02 01
求和校验02 01 =08+F8+80+40+1A+27+00+00 PID=0X271A=10010 P=100，I=10 |
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设定温度查询 AA 55 04 C5 40 80 01 89
回传 AA 55 08 F9 80 40 80 0C 00 00 01 CD //注：(32℃ = 0C80 = 00 00 0C 80)
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设定最大温度查询 AA 55 04 C6 40 80 01 8A
回传 AA 55 06 C6 80 40 98 3A 02 5E //注：(15000 = 3A 98 = 150.00℃)
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设定最小温度查询 AA 55 04 C7 40 80 01 8B
回传AA 55 06 C7 80 40 84 EA 02 FB //注：(-5500 = EA 84 = -55.00℃)
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设定输出使能 AA 55 05 C8 40 80 01 01 8E
回传AA 55 04 F3 80 40 01 B7
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输出使能状态查询 AA 55 04 C9 40 80 01 8D
回传AA 55 05 C9 80 40 01 01 8F //注：(01:使能 00:失能)
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强制TEC输出 AA 55 06 CA 40 80 FF 1A 02 A9
求和校验 02 A9 = 06+CA+40+80+FF+1A 输出量 0x FF 1A=-230 OUT=-230‰ 注意：-920≤OUT≤920 回传AA 55 04 F3 80 40 01 B7
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PID输出占空比最大值设定 AA 55 06 CB 40 80 01 F4 02 86 //注：0x01 F4=500=50.0%
输出量 0x 01 F4=500 OUT=50.0‰ 注意：0≤输出占空比≤950
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强制输出数值查询 AA 55 04 CC 40 80 01 90
回传AA 55 06 CC 80 40 1D FF 02 AE //注：强制输出值 = FF 1D = -227 (计算转化可能有精度损失)
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PID输出占空比最大值查询 AA 55 04 CD 40 80 01 91
回传AA 55 06 CD 80 40 B6 03 02 4C //注：强制输出值 = 03 B6 = 950
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八 软件使用
系统要求:win7及以上
其他要求:系统内容＞4GB,显示分辨率需要设置到1920X1080 缩放与布局设置为100%
使用说明:整体界面分为4个区域
- 串口配置区域：用于指定串口,必须设置
- 脚本编辑区域：用于实现周期设置TEC控制器的相关参数
【自动循环发送】用于循环发送脚本编辑区域的内容
【优化发送】用于优化发送，优化的方式为软件记录TEC控制器相关的状态，在发送其相关参数设置时如果设置内容与上次相同则不发送这条命令以此减少通信的时间达到优化设置的效果
【执行一次脚本 发送 停止】发送一次脚本编辑区域的内容
【脚本编辑区 + -】脚本编辑区域通过【+】【-】可以生成/删除一条TEC控制器的相关设置参数，可根据需要自行设置这些参数
ID:脚本编号，同时可以点击单独发送该脚本
x1s:该条脚本持续的时间即发送命令后等待时间（单条无意义主要应用于【自动循环发送】【执行一次脚本】）
地址:指定接收的TEC控制器的地址,注意该格式为十六进制
SV、P、I:TEC控制器的设置温度值,PID控制算法中的P I值设置
%:TEC控制器输出的最大电压百分比设置，这个参数必须要注意设置需要根据配套使用的TEC来使用,相关计算公式 VOUT（加在TEC两端电压）= VI(电源输入电压)*OUT(PID算法计算输出百分比)*MaxOut(最大输出电压百分比)，需要保证OUT达到100%的时候即PID计算满功率输出的时候VOUT的电压不要超过TEC负载可容忍的最大电压，否则可能烧坏TEC负载
ACQ:固定输出百分比设置,这个是开环设置参数即设置改参数后TEC控制器输出固定的电压，此时SV、P、I、%这几个参数均无用
【Save】主要用于把脚本编辑区域保存到EXCEL中方便下次使用,注意保存的时候不能打开EXCEL否则会导致保存失败,
【Open】主要用于加载EXCEL从而快速实现配置脚本编辑区
- 快速发送区：用于快速设置某个TEC控制器的参数，设置参数含义参考脚本编辑区唯一区别就是可以单独设置TEC控制器的某个参数
- 曲线显示区域：主要用于显示温度曲线
【坐标轴自适应】用于设定温度曲线的X（时间轴）Y（温度轴）的规则
固定:此时可以通过坐标轴上的【+ -】设置每个格代表的值大小，若想观测某个区域可以通过鼠标拖动观察
自适应:X（时间轴）当达到最右侧时间的时候可以自动向右移动，Y（温度轴）当只有一条曲线的时候如果温度超过最顶/低于最低坐标区域会自动以最后一个温度值作为显示区域中间点，当存在多条曲线的时候会计算这些曲线中的最大值和最小值以此计算Y方向的显示区域
【采样间隔】用于设置温度数据检测的发送频率，通常设置为1s即可
【数据清空】用于清空曲线显示区域的所有内容
【温度曲线显示地址设置】主要用于指定地址以用来周期性的查询某个TEC的温度和设置温度【-】指是否查询实时温度【SV】指是否查询设定的温度，可以点击这两个位置用于自行修改曲线颜色方便查看
