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恒温控制器

分类:硬件电路开发 | 成都万垒科技有限公司

恒温控制器

本项目是一台恒温控制器,用于控制冰箱或恒温箱体保持设定温度:高于设定温度启动制冷,低于设定温度启动加热。

控温参数上,温度可在 0-30 度之间任意设定,设定分度值 0.1 度。制冷元件为压缩机制冷,压缩机本身有时间保护,3 分钟内只能启动一次;制冷采用回差控制,回差 0.2-0.3 度,例如设定 20.0 度保持恒温,则在 20.4 度启动制冷、20.1 度停止制冷输出。

加热元件为加热板,输出电压 220V,功率根据尺寸大小在 15-30W 之间。加热采用 PID 控制:如设定 20.0 度,则 19.9 度时启动加热并断续加热;低于 19.0 度时全功率不停机加热;19.0-19.9 度之间断续加热。同时配有 12V 直流风机,加热时与制冷时均启动,稳定状态时风机不启动。

人机交互方面,数码管前有三个按键,最下方为设定键,中间为设定温度下调键,上方为设定温度上调键。长按设定键 6 秒可进入内部菜单,预留误差(温差)调节(正负各 4.9 度)和制冷回差调节(0.2-0.9 摄氏度)等可调数值。

开发重点在于压缩机保护、回差与 PID 参数的整定,以及高低温环境下的控制稳定性。交付内容包括控制板硬件、固件、按键与显示逻辑、参数菜单说明、报警与保护逻辑文档与样机测试记录。

这类控制器看似简单,但要做到长期稳定并不容易。压缩机保护时间、制冷回差、加热 PID 参数、风机联动条件以及传感器误差修正共同决定了实际控温效果,任一参数不合理都会表现为温度波动大或频繁启停。

我们在交付前会做完整的控温测试,记录设定点附近的波动范围、升降温过程的超调量、压缩机启停次数以及异常情况下的保护动作,并把可调参数整理成说明文档,方便客户在不同箱体上自行适配。

关于按键与菜单,长按进入内部菜单的设计可以避免现场人员误改参数。我们在实现时会把关键参数放在需要确认才能修改的位置,并支持恢复默认值,防止参数被改乱后无法还原。若客户需要,也可以增加密码或组合键保护。

参数菜单可以按客户需要增减条目,交付后仍可调整,不必改硬件。