NTC传感器如下图所示,NTC的阻抗随着温度升高而降低。手册给出了阻抗到温度的转换公式。
/ d6 g, e* ^7 A* }
7 t1 y8 I1 D- f( h1 L" Y
我们可以通过ML51单片机提供的12位ADC来读取该串联电阻的分压,从而根据参考电阻计算出传感器的阻抗,然后利用手册的温度计算公式计算出温度。下图是手册给出的几个常用计算常数B,可根据测量的范围合理的选择,用于提高测量精度。
- y5 t& g# p _& ~" Z
实现温度转换 根据手册提供的公式:R=R0 exp B(1/T - 1/T0);其中R是待测电阻,R0是某个温度T0 K下的已知电阻,B是温度传感器常数。
& |6 y& ~" |4 n) ~' \
通过以上公式反推T = temp=1/((1/T0)+(log(RT/R0)/B)); 代入数据测试,例如T0=25摄氏度时候R0=10K欧姆,主意以上代入实际计算时候要使用绝对温度,单位开尔文。 经过测试上述公式可以完成验算,即,正确。 根据手册该型号的B常数在25到50度之间采用3380,25到80之间采用3428,25到85之间采用3434,25到100摄氏度之间采用3455. 为了方便,本项目采用3455计算。 完成代码如下所示。. o% n8 H' [2 b) n
- 7 q5 K! d& p& P. e
- //***********************************************************************************************************5 B+ Z6 R: N3 y6 }/ `1 m
- // File Function: ML51 series ADC software trigger on shot demo code3 C5 o4 P6 X# F4 c4 _6 C
- //***********************************************************************************************************3 U4 P! v1 o, U3 T( O
- #include "ML51.h"
f0 L6 _( F& r. ? - #include "math.h"% Z# {0 ^8 |6 z, A
- #include "NTC.h"
. h3 i+ ?* R3 m - /******************************************************************************
8 s+ `9 c0 ?. K2 B - The main C function. Program execution starts( s% H" e, H/ P- M4 R4 `( ~
- here after stack initialization.1 m* |, r7 h" I9 d/ A- E
- ******************************************************************************/- |0 \. b& o% _. C% G; J: J4 s8 V
6 d/ L! \( e+ N. f4 ]6 S- 6 f. W g$ t9 z" g6 i# {
! ~! `* Z0 H' d6 R- void main ()( [- S! n4 r0 P' y T
- {
% z- p5 N5 a4 z* U7 n( {& h, c - unsigned int ADCRESULT;. g. `& k7 X+ Y, W- s! [0 o
- float Rval;
. R& F. B$ k) d( k2 u% b - float temp;, h- L' k/ }6 a) I. q0 B. O6 w2 |
! T- |9 j' Y/ q8 i- p; I: L- /*
1 K* R' x4 x* M" G, b$ I, Z/ _ - For UART0 P0.5 TXD output setting
4 W: \* ?9 D! T+ i# b' q ` - * include gipo.c in Library for GPIO mode setting
7 P& T4 B7 ]! Y% T& U4 a& g - * include uart.c in Library Setting for UART09 \: `3 N% M: n& \- _& b, A
- */. O+ a0 h) @* s5 y
- MFP_P31_UART0_TXD; // UART0 TXD use P0.5
( U6 a5 a/ y7 ]6 @1 V+ }# a4 Q - P31_QUASI_MODE; // set P0.5 as Quasi mode for UART0 trasnfer/ D5 s8 Z; h% s/ |
- UART_Open(24000000,UART0_Timer3,115200); // Open UART0 use timer1 as baudrate generate and baud rate = 1152007 b+ Y4 o9 X. h5 j! {
- ENABLE_UART0_PRINTF;
3 Y( O/ K" A& R U$ Z4 P5 e8 Y - /*' x. {8 D+ P, Z/ _7 v- _; B
- ADCS to trig ADC convert
) }. w% r1 B3 j6 P" g! s& N - * include adc.c in Library for ADC initial setting
, Y3 N& y" b) | - */- }) G2 {4 H9 z/ \* g5 h4 m
- ADC_Open(ADC_SINGLE,1); //Enable ADC_CH4
2 E$ B/ }2 e0 l& P - ADC_ConvertTime(3,7);
; d) E$ T! z2 n5 D( J# j. c - //* find ADC result in ADC interrupt*/
: ?1 D4 d7 M+ n1 p - ) P9 ?. K! M$ h, T4 y" _- k
- while(1)
+ O; d1 y$ \. { \/ g - {
' G4 l8 _, J& ~, r2 \+ g$ ?7 I/ V$ R - set_ADCCON0_ADCS; // Software trig adc start
- Z% q ~" o( r' ]4 C7 N( H - while((ADCCON0|CLR_BIT7)==CLR_BIT7); // wait ADCF = 1;. c3 T1 h0 }; Z) b
- ADCRESULT = (ADCRH<<4)+ADCRL;
u' Q* H& Q/ U* K- ?5 g* n; X5 D& J - printf("\n ADC result = %d ", ADCRESULT);" h6 L0 ^* [# B' r1 k% y
- Timer0_Delay(24000000,100,5000);
9 t$ K- @. I. k6 ]) b7 G - Rval=1000*((ADCRESULT*6.2)/(4095-ADCRESULT));
9 a; B: G( {) x- M% J$ X6 w( c# Z - printf("\n Rval=%d Ohm",(unsigned int)Rval);( U8 M6 V; I6 e, L: A3 _5 m
- temp=Res_to_Tem(Rval);
/ X, v. r6 d( Z) D$ Q" M3 h; H - printf("\n temp=%.2f",temp-K);8 N. c! m# ~/ p
- printf("\n----------------"); & q# u) \; X& C8 r& \& \
- }
5 A2 J6 i: t: y -
B E0 U0 ?; D5 s% @ - }
复制代码 将阻抗转换为温度作为一个独立的头文件NTC.h. A6 u, c/ _7 ^9 }
- * B b$ m, a9 j
- #define K 273.156 a( K8 x, `8 g
- #define T0 (25.0+K)4 D6 z/ _4 G+ j+ x- j/ i
- #define R0 10000.0
& W- M9 l/ d, [ - #define B 3455.0 / f4 S' ^+ D+ e5 |3 M3 @* S
. f* }/ r6 J" r% A9 P- /*( b' e) M( f; o9 T, [5 s- ?
- 电阻值换算到温度( E/ p6 k( O9 c( A; `9 o
- adc_val:NTC当前的阻抗值,单位欧姆! W% v$ J/ f' ?- Y* S
- 返回值:摄氏度
6 m- ? J# D3 R' s - */
" x Z) H$ ?% m+ `0 i# [* v0 ^/ |& N- `+ D% ` - 1 T* n# P8 T: j$ S
- float Res_to_Tem(float adc_val)
" g2 b: g A0 A3 `3 y - {
. W; N' ]3 _! F5 n, Q7 S3 W0 U! O - float temp;! `; L2 N- ~" P4 T& @) n# v- t
- temp=1/((1/T0)+(log(adc_val/R0)/B));6 k/ y$ ]: a" s7 ~, r0 J( k: s
- return temp-K;
9 v1 i8 C& k6 ?- c. |! y2 t3 |2 F8 O* G - }
复制代码 1 j; o, J# H& W" l) F7 N3 a
这样就可以直接调用得出摄氏度了。本例子,采用串口打印的测量结果如下图所示。
' `+ N- y3 b! L n7 w6 H
手册还给出的查表方法,给出了几个特殊点,如下图所示8 x5 {' R; Y& _) i9 l. t. |
r" k' m- N' J4 F
$ T- @. a4 N2 x ^2 r. Q
绘制出曲线如下图所示。- [9 W5 e# w- F6 b6 ~- p7 O
' j z+ g/ w+ H: B) i2 u; z0 d3 y9 U, _/ z6 E& N0 u4 T
点评:NTC测量温度成本低,响应迅速,只需要使用1路ADC通道即可。比数字类型的温度计驱动更加容易,使用更加灵活,还可以自己实现校准功能。) O L* x* q1 f1 }& F. I% l
# A2 d8 L* g$ e$ W5 N/ F% w. f1 {- {' }
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