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基于半导体制冷片（Thermo Electric Cooler,TEC）设计了一种高精度控温电路系统。本文详细介绍了TEC的选型方法,设计并实现了以单片机为核心的硬件电路,采用PID软件控制算法优化温控参数。在实验中,选择较大热负载紫铜块作为控温对象进行实验验证,实验结果表明：在室温23℃的情况下,紫铜块的控温范围为-10~40℃,控温精度高达0.01℃。