PTC加热温度控制器

一、产品简介

一款PTC加热温度控制器，可以用于PTC发热板等实现温度控制，实现制作适应不同温度锡膏的PTC手工焊台。

二、应用场景

1、 作为温度控制仪表，实现温度参数的过程控制。

2、 作为PTC发热板的温控器，实现PTC恒温焊台的DIY。

三、产品概述

1、 用STC8H8K64U单片机作为主控，集成12位ADC，实现精准温度采集。

2、 外置CJ431电压基准，0.5%精度，保证ADC精度。

3、 NTC热敏电阻作为温度传感器，测温量程20-300℃。

4、 固态继电器功率控制，无触点损耗。同时预留机械继电器焊盘接口。大功率应用时可改用机械继电器。

5、 采用PID控制方案，控温准确。

四、产品参数

1、 集成板载隔离AC/DC电源可从220V电源处取电工作无需再单独供电，如有需要也可兼容使用外置12~15V DC宽电源供电。

2、 采用G3MB-202PL固态继电器，最大负载AC220V、2A。

3、 采用2×3位数码管作为显示模组，专用芯片驱动，无动态扫描的频闪。

4、 NTC温度传感器型号：阻值100K、1%精度、B值3950、温度范围（-40~+300）℃、MF58单端玻封。

5、 设置参数及显示模式通过单片机集成的EEPROM保存。

6、 PCB尺寸为90*71mm双层板，双面布线，元件单面排布。BOM元件成本约25元。

五、使用说明

1、 如选择外部供电则为模块连接12-15VDC电源，右上角接线端子，正负看电路板丝印（有接反、倒灌保护），使用板载电源时跳过。

2、 连接NTC温度传感器至传感器接口，丝印标识为NTC-100K，XH2.54接口，传感器线不分正负。

3、 将220V电源连接到IN-LN1接线端子（注意接口的L和N，接反能工作但控制的为零线存在安全风险，请按标识规范接线）；将PTC加热板的电源线连接至OUT-NL1端子。

4、 接通模块的12V电源（或接通220V电源输入），数码管会点亮（初始参数以烧录完毕，如需修改参见附件），DW和UP按钮用于加减设定温度，上电默认不启动加热，需手动按下ON/OFF按钮才会启动，再次按下该按钮则停止加热，再次按下该按钮则再启动加热。

5、 默认情况下PV1数码管显示的是实时温度，SV1显示的是设定温度，显示分辨率1℃。OUT指示灯指示的是PWM波形数据，即功率输出指示，灯亮时代表正常输出功率，灯灭时代表无功率输出。

6、默认PID参数已经过多次测试，基本满足PTC温控需要，如需更完美曲线可自行修改调整PID参数。操作说明见附件。

六、备注

1、 烧录需要准备USB转TTL串口设备，如CH340模块，用杜邦线连接CH340模块的GND、RX、TX到模块的TRG标号的下载接口即可。

2、 本模块需要下载代码驱动（硬件+软件），提供hex文件供烧录，代码开源。代码用KEIL4开发，工程名为PTC_controller.uvproj。详见附件。

3、 代码烧录文件使用STC官方烧录软件以串口下载方式烧录（需自备USB转TTL模块），软件及烧录教程在附件中。

4、 建议CJ431分压电阻R3、R4采用0.5%或0.1%精度。

5、 模块可同时兼容板载AC/DC供电或外接电源供电，两个电源直接有防倒灌设计，可根据需要选用电源，如不考虑使用板载AC/DC电源，可不焊接U1，但需要对焊盘做封闭绝缘处理。

6、 固态继电器的最大负载功率为440W，采用固态继电器时建议驱动300W以内的PTC发热板，如需带更大功率负载请外接大功率固态继电器或在继电器位置采用宏发HF46F-005HS1型号继电器（250V-5A），并焊接D2二极管(采用固态继电器时，该元件可不焊接)，且需要编写程序为位式控制（驱动固态继电器的PWM波频率不算高，但对机械继电器来说仍较为影响寿命，程序已开源，有需要自行更改一下即可）。

7、 BOM表中未包含NTC热敏电阻温度传感器，需自备或购买，型号规格见产品参数4。预计某宝买元器件BOM成本约为20元。

8、 模块有使用220V交流电源，使用前务必确保接线正确，并注意PCB板背面焊盘可能导致的漏电或触电风险，请非专业人士不要购买和使用该模块，并且使用者在使用模块前应该对220V输入、输出的接线端子、板载AC/DC和继电器区域的背面焊盘和管脚用电工胶布进行绝缘处理，以防范触电风险。本人不对任何使用意外情况负责！！！

七、测试视频

视频演示了温度控制器在上电后，手动启动加热，从室温加热至设定200℃，之后又调整控制温度为180℃的过程，用万用表配合热电偶探头测量PTC发热片的实际温度作为比较（万用表为UT39E+，发热片为鹿仙子400W型号，NTC传感器安装于加热板底部），视频已做加速处理，原始视频长度3分38秒，约10倍速快进。

八、更新记录

更新V1.1固件，此固件更新修复设置参数DIS项EEPROM首次烧录预置值有误的bug。已经烧录V1.0版本的如需更改该参数可在设置中将设置数值减少至1或者2即可。

更新V2.0版本，此版本换用STC8H8K64U单片机，增加板载电源，缩减PCB尺寸，优化布局等。