ZHCU848 December 2020 TPS63810
图 7-1 显示了系统的硬件设置。一个 3.3V 电源连接到 J5 端子块,用于为 BOOSTXL-TECDRV BoosterPack 供电。请确保 JP2 接头上的跳线连接了 EN 和 ON 引脚,JP1 接头上的跳线连接了 VSEL 和 VOUT1 引脚。将 TEC 模块连接到 J6 端子块,正极(红色)接线连接到 VOUT,负极(黑色)接线连接到 VIN。在这种布局中,具有热稳定性的传感器和元件需要安装在 TEC 模块的冷侧。但最终开启系统时,如果温度偏离所设温度,TEC 模块的接线可直接互换 TEC 的两极。
BOOSTXL-TECDRV BoosterPack 可与模拟或数字 I2C 温度传感器配合使用。
如果使用 I2C 温度传感器,则应使用 3V3、GND、SDA 和 SCL 接线将其连接到 J7 块端子。BoosterPack 上的 R3 和 R4 电阻是 I2C 线路的上拉电阻。板上已安装 2.2kΩ 电阻,可根据需要移除或更改。
如果使用模拟温度传感器,则应使用 3V3、GND 和 AIN 接线将其连接到 J7 块端子。如果使用需要电源的有源传感器(例如 LMT70),则 3V3 连接很有用。如果使用 PTC 或 NTC 热敏电阻,可连接到 AIN 和 GND 连接之间。在 BoosterPack 上已安装 10kΩ、0.1% 电阻器 R7, 作为与热敏电阻形成分压器的高侧电阻。
提供的固件假设使用了数字 I2C 温度传感器 TMP117。要改变传感器类型,需要将 sensType 变量设为 SENS_TYPE_I2C(用于数字传感器)或 SENS_TYPE_ANL(用于模拟传感器)。
如果使用数字传感器,需要进行初始化。尤其是对于 TMP117,这是在代码的初始化部分完成的,配置为连续转换,不求平均值。使用以下公式将从传感器读取的值转换为温度:
tempSens = tmp*0.0078125
其中 tempSens 是检测温度,单位为 °C,tmp 是从 TMP117 接收到的值。有关 TMP117 的更多信息,请参考具有 SMBus™ 和 I2C 兼容接口的 TMP117 高精度低功耗数字温度传感器数据表。
如果使用模拟温度传感器,从 ADC 读取的值需要先转换为温度,然后再用于 PID 控制器。使用 Thermistor Design Tool 查看 TI 器件的电阻表,并使用示例温度转换方法和代码开始您的设计。
可改变 PID_KP、PID_KI、PID_KD 常数来设置 PID 控制器的初始参数。请注意,提供的固件可实现 PI 控制器,这对于进行热处理的大多数控制器已经足够。要防止积分器饱和,应使用反算法实现反绕组。修改 PID_KAWU 常数可微调反绕组。所有 PID 参数均可在运行时期间在 GUI 中更改,以微调系统响应。