单片机测量NTC热敏电阻温度的方法（含程序代码） |
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单片机测量NTC热敏电阻温度的方法（含程序代码）
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1、NTC介绍
NTC是负温度系数热敏电阻，随着温度的升高，NTC的阻值会呈非线性的下降。 2、硬件连接
这里采用100k 3950的热敏电阻，100k代表的是在25℃下的标准阻值，3950是热敏电阻的B值，B值与电阻温度系数正相关，也就是说B值越大，其电阻温度系数也就越大。 3、 温度计算网上查找我们所选用NTC对应的R-T对照表，也就是温度阻值对照表。根据R-T表绘制出的曲线图发现这是一个非线性曲线，所以我们很难求解。这个时候我们可以采用曲线拟合的方法，划分成很多个区间，每个区间都是一段小直线，就类比分段函数，区间划分的越多结果就越精确。这样我们只要知道NTC的阻值，找到对应的区间，带入一元一次方程求解就可以计算出对应的温度值。NTC的阻值可以通过单片机ADC采集100K电阻两端电压，然后根据电阻分压来算出。 下图是用Excel表绘制出的曲线图，Y轴是温度,单位℃，X轴是电阻值,单位KΩ。
1、本次需要测量的温度范围为-30~90度之间，划分为120个区间，网上查找3950 100k热敏电阻所对应的R-T对照表，把各温度对应的电阻值写入一个数值中。 // b值为3950 的NTC阻值表，单位为10Ω uint32_t NTC[121]= { 178797, //-30 167960, //-29 157850, //-28 148415, //-27 139606, //-26 131377, //-25 123686, //-24 116495, //-23 109769, //-22 103474, //-21 97580, //-20 92059, //-19 86886, //-18 82036, //-17 77487, //-16 73218, //-15 69212, //-14 65449, //-13 61915, //-12 58593, //-11 55470, //-10 52532, //-9 49768, //-8 47166, //-7 44715, //-6 42407, //-5 40232, //-4 38182, //-3 36248, //-2 34423, //-1 32701, //0 31076, //1 29541, //2 28090, //3 26720, //4 25424, //5 24198, //6 23039, //7 21942, //8 20903, //9 19920, //10 18988, //11 18105, //12 17268, //13 16475, //14 15722, //15 15008, //16 14331, //17 13688, //18 13077, //19 12497, //20 11946, //21 11422, //22 10924, //23 10450, //24 10000, //25 9571, //26 9163, //27 8774, //28 8405, //29 8052, //30 7717, //31 7397, //32 7092, //33 6801, //34 6524, //35 6259, //36 6007, //37 5766, //38 5536, //39 5316, //40 5106, //41 4906, //42 4714, //43 4531, //44 4356, //45 4188, //46 4028, //47 3875, //48 3728, //49 3588, //50 3454, //51 3325, //52 3202, //53 3084, //54 2970, //55 2862, //56 2758, //57 2658, //58 2563, //59 2471, //60 2383, //61 2299, //62 2218, //63 2140, //64 2065, //65 1994, //66 1925, //67 1859, //68 1795, //69 1734, //70 1675, //71 1619, //72 1564, //73 1512, //74 1462, //75 1414, //76 1367, //77 1322, //78 1279, //79 1238, //80 1198, //81 1159, //82 1122, //83 1086, //84 1052, //85 1019, //86 987, //87 956, //88 926, //89 898 //90 };2、温度计算代码如下： #define REF_RES_VAL 10000 //参考电阻为100K=10000*10, 单位是10Ω uint16_t VCC,NTC1_VOLT,NTC2_VOLT; uint16_t get_value[8]; extern uint32_t NTC[121]; uint16_t Voltage_Samples(adc_channel_t ch) { uint16_t InterrefVolt_ADC,ANI2_ADC,ANI3_ADC; ADC_Converse(ADC_INTERREFVOLT, 8 , get_value); InterrefVolt_ADC = ADC_MidAvg_Filter(get_value,8); VCC = 1450*4096/InterrefVolt_ADC; // printf("VCC = %dmv\r\n",VCC); if(ch == ADC_CHANNEL_2) { ADC_Converse(ADC_CHANNEL_2, 8 , get_value); ANI2_ADC = ADC_MidAvg_Filter(get_value,8); NTC1_VOLT = ANI2_ADC*VCC/4096; ADC_Stop(); // printf("NTC1_VOLT = %dmv\r\n",NTC1_VOLT); return NTC1_VOLT; } if(ch == ADC_CHANNEL_3) { ADC_Converse(ADC_CHANNEL_3, 8 , get_value); ANI3_ADC = ADC_MidAvg_Filter(get_value,8); NTC2_VOLT = ANI3_ADC*VCC/4096; ADC_Stop(); // printf("NTC2_VOLT = %dmv\r\n",NTC2_VOLT); return NTC2_VOLT; } return 0; } uint16_t ADC_MidAvg_Filter(uint16_t *buf, uint8_t num) { uint8_t i, j; uint16_t tmp; uint32_t sum; /* sort the value from small to large */ for(i = 0; i < num; i++) { for(j = 0; j < ((num - 1) - i); j++) { if(buf[j] > buf[j + 1]) { tmp = buf[j]; buf[j] = buf[j + 1]; buf[j + 1] = tmp; } } } /* Remove the smallest and largest values, then take the average */ sum = 0; for(i = 2; i < (num - 2); i++) { sum += buf[i]; } tmp = (uint16_t) (sum / (num - 4)); return (tmp); } /************************************************************************************************* * 函数名: CalcuTemp * 参 数: 无 * 返回值: 无 * 描 述: 根据计算的阻值来查表，获取对应温度 *************************************************************************************************/ int16_t CalcuTemp(uint16_t getdata) { uint8_t i; uint8_t TempeMiddle=60; int16_t Temperature; uint32_t resis; resis = (uint32_t)(VCC-getdata)*REF_RES_VAL/getdata; //计算热敏电阻的阻值 // printf("Tempcalcu = %d\r\n",Tempcalcu); if(resis >= NTC[0]) { Temperature = -300; } else if(resis NTC[i]) { for(i=TempeMiddle-1; i>=0; i--) { if(resis |
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