用NTC热敏电阻如何做温度计 -

标题: 用NTC热敏电阻如何做温度计 [打印本页]

作者: feifeishe01 时间: 2018-11-11 19:07
标题: 用NTC热敏电阻如何做温度计
最近在做一个用NTC热敏电阻和单片机做一个温度计，要在数码管上显示的，我是单片机初学者，程序应该怎么搞呢，AD什么的都没问题，但从网上看到好多例子，查表和转换的例子看不懂，谁能教教我？

作者: Y_G_G 时间: 2018-11-11 20:00
NTC只能是查表,根据你手上NTC的温度系数表和你所用的分压电阻的大小,来自己建立一个表,然后就是ADC转换和查表了

作者: wulin 时间: 2018-11-11 20:35
用NTC热敏电阻作为温度传感器是通过测量其分压电路的电压，再通过运算得到当前温度值。由于NTC热敏电阻的温阻曲线呈非线性，无法通过简单公式计算。通常是根据生产商提供的温度阻值表编制一个数组。当单片机通过AD转换电路获取的代表温度变化的电压值，以此逐个对比查找数组中对应的数据，从而得到当前的温度值并通过数码管等显示设备显示出来。如果你是刚入门的初学者，不建议一下子就做这个难度的实验。可以先做一个简单的温度报警实验，等积累经验后再做数显温度计，这时你就能看懂前人写的示例。以下是网上下载的示例，虽不完美，但有参考价值。

//***************************************/
//* 基于STC15F204EA的NTC温度计设计 */
//*    测温范围-40°～110°          */
//***************************************/
//4位共阴极数码管段码a-h顺序接P27-P20，位选端接P3高4位
//NTC使用MF52-103/3435;10K±1％精度;B值:3435±1％
//NTC温度输出端子接P1.0
//#include <STC15F2K60S2.H>
#include "reg52.h"
#include "intrins.h"
//声明增加的寄存器地址
sfr AUXR = 0x8e;    //辅助寄存器
sfr P2M0 = 0x96;    //P2口引脚模式寄存器
sfr ADC_CONTR = 0xBC;//A/D 转换控制寄存器 ADC_POWER,SPEED1,SPEED0,ADC_FLAG,ADC_START,CHS2,CHS1,CHS0;0000,0000
sfr ADC_RES = 0xBD;//A/D 转换结果高8位  ADCV.9 ADCV.8 ADCV.7 ADCV.6 ADCV.5 ADCV.4 ADCV.3 ADCV.2;0000,0000
sfr ADC_RESL  = 0xBE;//A/D 转换结果低2位                                           ADCV.1 ADCV.0;0000,0000
sfr P1ASF    = 0x9D;//P1引脚功能选择寄存器

#define ADC_POWER 0x80 //ADC电源控制位
#define ADC_FLAG 0x10 //ADC完成标志位
#define ADC_START 0x08 //ADC启动控制位
#define ADC_SPEED0  0x00 //ADC转换速度，一次转换需要540个时钟
#define ADC_SPEED1  0x20 //ADC转换速度，一次转换需要360个时钟
#define ADC_SPEED2  0x40 //ADC转换速度，一次转换需要180个时钟
#define ADC_SPEED3  0x60 //ADC转换速度，一次转换需要90个时钟

#define N 8 //ADC采样使用递推平均滤波算法，采样次数

/*数码管段码表，共阴极*/
unsigned char code Table[]={
0xFC,0x60,0xDA,0xF2,0x66,0xB6,0xBE,0xE0,0xFE,
0xF6,0xEE,0x3E,0x9C,0x7A,0x9E,0x8E,0x02,0x00};//0-9,A-F,-,灭
unsigned char Show[4]={0,0,0,0}; //显示数组
unsigned int  Temp_Buf[N+1];       //采样数组
unsigned char Ledcount,ADCcount; //数码管显示计数变量，ADC采样次数变量
/*************************************
NTC阻值与温度关系表
Vcc---NTC(±1％)---R(10K±1％)---GND
            |
            ADC端子
**************************************/
unsigned int code NTCcode[] = {
/*ADC采样值****温度值*******电阻值**********/
0x033,  // -40.00    190.5562
0x034,  // -39.00    183.4132
0x037,  // -38.00    175.6740
0x039,  // -37.00    167.6467
0x03c,  // -36.00    159.5647
0x03f,  // -35.00    151.5975
0x042,  // -34.00    143.8624
0x045,  // -33.00    136.4361
0x049,  // -32.00    129.3641
0x04d,  // -31.00    122.6678
0x050,  // -30.00    116.3519
0x054,  // -29.00    110.4098
0x059,  // -28.00    104.8272
0x05d,  // -27.00    99.5847
0x061,  // -26.00    94.6608
0x066,  // -25.00    90.0326
0x06a,  // -24.00    85.6778
0x06f,  // -23.00    81.5747
0x074,  // -22.00    77.7031
0x079,  // -21.00    74.0442
0x07e,  // -20.00    70.5811
0x084,  // -19.00    67.2987
0x089,  // -18.00    64.1834
0x08f,  // -17.00    61.2233
0x095,  // -16.00    58.4080
0x09b,  // -15.00    55.7284
0x0a1,  // -14.00    53.1766
0x0a8,  // -13.00    50.7456
0x0af,  // -12.00    48.4294
0x0b5,  // -11.00    46.2224
0x0bd,  // -10.00    44.1201
0x0c4,  // -9.00       42.1180
0x0cb,  // -8.00       40.2121
0x0d3,  // -7.00       38.3988
0x0db,  // -6.00       36.6746
0x0e3,  // -5.00       35.0362
0x0eb,  // -4.00       33.4802
0x0f3,  // -3.00       32.0035
0x0fb,  // -2.00       30.6028
0x0104, // -1.00       29.2750
0x010d, // 0.00    28.0170
0x0115, // 1.00    26.8255
0x011e, // 2.00    25.6972
0x0127, // 3.00    24.6290
0x0130, // 4.00    23.6176
0x0139, // 5.00    22.6597
0x0142, // 6.00    21.7522
0x014b, // 7.00    20.8916
0x0154, // 8.00    20.0749
0x015d, // 9.00    19.2988
0x0166, // 10.00       18.5600
0x0167, // 11.00       18.4818
0x016b, // 12.00       18.1489
0x0172, // 13.00       17.6316
0x017b, // 14.00       16.9917
0x0185, // 15.00       16.2797
0x0190, // 16.00       15.5350
0x019c, // 17.00       14.7867
0x01a9, // 18.00       14.0551
0x01b6, // 19.00       13.3536
0x01c2, // 20.00       12.6900
0x01cf, // 21.00       12.0684
0x01dc, // 22.00       11.4900
0x01e8, // 23.00       10.9539
0x01f4, // 24.00       10.4582
0x01ff, // 25.00       10.0000
0x020a, // 26.00       9.5762
0x0215, // 27.00       9.1835
0x021f, // 28.00       8.8186
0x0229, // 29.00       8.4784
0x0233, // 30.00       8.1600
0x023c, // 31.00       7.8608
0x0245, // 32.00       7.5785
0x024e, // 33.00       7.3109
0x0257, // 34.00       7.0564
0x0260, // 35.00       6.8133
0x0268, // 36.00       6.5806
0x0271, // 37.00       6.3570
0x0279, // 38.00       6.1418
0x0282, // 39.00       5.9343
0x028a, // 40.00       5.7340
0x0292, // 41.00       5.5405
0x029a, // 42.00       5.3534
0x02a2, // 43.00       5.1725
0x02aa, // 44.00       4.9976
0x02b1, // 45.00       4.8286
0x02b9, // 46.00       4.6652
0x02c1, // 47.00       4.5073
0x02c8, // 48.00       4.3548
0x02d0, // 49.00       4.2075
0x02d7, // 50.00       4.0650
0x02de, // 51.00       3.9271
0x02e5, // 52.00       3.7936
0x02ec, // 53.00       3.6639
0x02f3, // 54.00       3.5377
0x02fa, // 55.00       3.4146
0x0301, // 56.00       3.2939
0x0308, // 57.00       3.1752
0x030f, // 58.00       3.0579
0x0316, // 59.00       2.9414
0x031d, // 60.00       2.8250
0x0320, // 61.00       2.7762
0x0324, // 62.00       2.7179
0x0328, // 63.00       2.6523
0x032d, // 64.00       2.5817
0x0331, // 65.00       2.5076
0x0336, // 66.00       2.4319
0x033b, // 67.00       2.3557
0x0341, // 68.00       2.2803
0x0346, // 69.00       2.2065
0x034b, // 70.00       2.1350
0x034f, // 71.00       2.0661
0x0354, // 72.00       2.0004
0x0358, // 73.00       1.9378
0x035d, // 74.00       1.8785
0x0361, // 75.00       1.8225
0x0365, // 76.00       1.7696
0x0368, // 77.00       1.7197
0x036c, // 78.00       1.6727
0x036f, // 79.00       1.6282
0x0372, // 80.00       1.5860
0x0376, // 81.00       1.5458
0x0378, // 82.00       1.5075
0x037b, // 83.00       1.4707
0x037e, // 84.00       1.4352
0x0381, // 85.00       1.4006
0x0383, // 86.00       1.3669
0x0386, // 87.00       1.3337
0x0389, // 88.00       1.3009
0x038b, // 89.00       1.2684
0x038e, // 90.00       1.2360
0x0391, // 91.00       1.2037
0x0393, // 92.00       1.1714
0x0396, // 93.00       1.1390
0x0399, // 94.00       1.1067
0x039b, // 95.00       1.0744
0x039e, // 96.00       1.0422
0x03a1, // 97.00       1.0104
0x03a3, // 98.00       0.9789
0x03a6, // 99.00       0.9481
0x03a8, // 100.00    0.9180
0x03ab, // 101.00    0.8889
0x03ad, // 102.00    0.8610
0x03b0, // 103.00    0.8346
0x03b2, // 104.00    0.8099
0x03b4, // 105.00    0.7870
0x03b6, // 106.00    0.7665
0x03b7, // 107.00    0.7485
0x03b9, // 108.00    0.7334
0x03ba, // 109.00    0.7214
0x03ba  // 110.00    0.7130
};
/******************************
函数说明：延时函数，执行一次1毫秒，STC_ISP_V6.21软件给出
入口参数：i=延时毫秒数
出口参数：无
******************************/
void Delay_MS(unsigned int ms)
{
unsigned char i, j;
_nop_();
while(ms--)
{
      i = 6;  j = 210;
      while (--i)
      while (--j);
}
}

/******************************
函数说明：初始化ADC寄存器，设置P1.0为ADC输入功能
入口参数：无
出口参数：无
******************************/
void Init_ADC(void)
{
P1ASF = 0x01;    //打开P1.0口的ADC功能
P1 &= 0xFE;       //设置P1.0口输出低电平确保能采集到外部电平信号
ADC_RES = 0;       //清掉ADC转换结果寄存器
ADC_CONTR = ADC_POWER | ADC_SPEED3; //使能A/D供电，设置转换速度90T
}

/******************************
函数说明：查询方式读取ADC转换结果
入口参数：ch  ADC采样通道
出口参数：int ADC_RES ADC转换结果
******************************/
unsigned int Get_ADC_Result(unsigned char ch)
{
unsigned int result;
ADC_RES = 0;
ADC_RESL= 0;//清掉ADC转换结果寄存器
ADC_CONTR =ADC_POWER|ADC_SPEED3|ch|ADC_START;//配置ADC，设置转换通道，启动转换
_nop_(); _nop_();
_nop_(); _nop_();          //等待设置ADC_POWER完毕
while (!(ADC_CONTR & ADC_FLAG));//读取转换完毕标志位ADC_FLAG
ADC_CONTR &= ~ADC_FLAG;       //清除ADC_FLAG标志位
result = ADC_RES<<2|ADC_RESL; //读取10位转换结果保存到result
return result;                //返回ADC转换结果10位
}
/******************************
函数说明：读取温度值
入口参数：无
出口参数：无
******************************/
void Get_Temp(void)
{
unsigned char xx;
unsigned int sum,tempvalue;
sum = tempvalue =0;
Temp_Buf[N]=Get_ADC_Result(0);  //将ADC转换结果放数组最高位
if( ++ADCcount < 8)    //采样初期不使用递推滤波算法
{
for(xx=0;xx<N;xx++)  //准备递推滤波算法的数据
      {
         Temp_Buf[xx]=Temp_Buf[xx+1];//所有数据循环左移
      }
      tempvalue=Temp_Buf[N];//采样初期使用当前采样值
}
else //只有采样次数大于8次以后才使用递推滤波算法
{
      ADCcount=8; //采样次数超过8次后，固定设置为8
      for(xx=0;xx<N;xx++)  //递推滤波算法
      {
         Temp_Buf[xx]=Temp_Buf[xx+1];//所有数据循环左移
         sum+=Temp_Buf[xx];  //求和
      }
      tempvalue=sum/N;       //求平均值
}
xx=0;
while( tempvalue > NTCcode[xx] ) //将当前温度值与温度表对比，得到所在位置
{ xx++; }

tempvalue=xx*10 +( (tempvalue - NTCcode[xx-1])*10 +5 )/( NTCcode[xx] - NTCcode[xx-1] );
//插值法计算温度，将数据全部扩大10倍，使小数变为整数，+5是四舍五入

tempvalue=tempvalue-27;//修正温度，比正常高2.7度(扩大10倍为27)

if(tempvalue>400) //正温度(大于0度)
{
      tempvalue=tempvalue-400; //取得0°以上温度
      if(tempvalue>999)//大于100度显示最高位
         Show[0]=Table[tempvalue/1000];
      else          //小于100度不显示最高位
         Show[0]=Table[17];
      Show[1]=Table[tempvalue%1000/100];  //十位
      Show[2]=Table[tempvalue%100/10]|0x01;//个位加小数点
      Show[3]=Table[tempvalue%10]; //小数位
}
else //负温度(小于0度)
{
      tempvalue=410-tempvalue; //取得0°以下温度
      //插值法计算温度，将数据全部扩大10倍，使小数变为整数，+5是四舍五入
Show[0]=Table[16];    //显示负号-
      Show[1]=Table[tempvalue/100];
      Show[2]=Table[tempvalue%100/10]|0x01;//加小数点
      Show[3]=Table[tempvalue%10];
}
}

void Timer0Init(void)//定时器0,方式0(16位自动重装),2毫秒@6.000MHz
{
AUXR &= 0x7F; //定时器时钟12T模式
TMOD &= 0xF0; //设置定时器模式
TL0 = 0x18;    //设置定时初值
TH0 = 0xFC;    //设置定时初值
TF0 = 0;       //清除TF0标志
TR0 = 1;       //定时器0开始计时
}

//Time0扫描LED显示驱动，计时,2ms
void time0(void) interrupt 1
{
if(12==++Ledcount)
      Ledcount=0;
P3 = ~0x00;                //关闭显示
P2 = Show[Ledcount];//送段码，使用共阴极数码管
P3 = ~(0x80>>Ledcount);    //选择位选
}

void main(void)
{
Init_ADC();    //初始化ADC
Timer0Init(); //设置T0用作数码管显示定时2ms扫描，中断模式
Ledcount=0;    //LED扫描显示计数用
ADCcount=0;    //ADC采样次数
P2M0=0xff;    //推挽输出驱动共阴极数码管
ET0=1;          //允许T0定时中断
EA=1;
while(1)
{
   Get_Temp(); //读取温度值
   Delay_MS(500);
}
}

作者: 1446856543 时间: 2018-11-11 20:56
需要参数进行参考再进行ad的转换

作者: 腾飞的龙 时间: 2019-6-24 08:03
感谢分享，学习啦。

作者: cjm82 时间: 2019-6-24 15:30
用公式编辑器弄了个,你参考下,公式略复杂.
用软件化简了下,如下式.
C = 1/(1/(T + 5463/20) + log(Rt/R)/B) - 5463/20;
式中
C  为以摄氏度为单位的测量温度
B  为NTC型热敏电阻B值
Rt 为测量温度下热敏电阻的阻值  单位为Ω
R  为热敏电阻标称温度下的阻值  单位为Ω (一般为25℃时的阻值),比如标称NTC 10K B3950 R为10000Ω
T 为热敏电阻标称温度 (一般为25℃)

例如标称100K B3910的热敏电阻在测得电阻为 8786Ω代入公式,计算得出温度约为70.57℃,与查表结果一致.

NTC.png (11.55 KB, 下载次数: 48)

作者: xbgs 时间: 2019-6-25 10:55
很复杂，单纯的NTC热敏电阻需要电压转电流4-20MA电路，然后在接收端需要RCV420等高端元件来处理，这类元件一个就上百元

作者: xbgs 时间: 2019-6-25 10:55
温度测量是一个目前很难解决的难题，因为温度的飘逸会受很多方面的影响

作者: XY1666275650 时间: 2019-6-25 15:18
根据NTC的RT对照表及特性，能过检测NTC两端的电压进行判定（分压实现），MCU进行识别

作者: wadz3652002 时间: 2019-6-25 16:03
公式算好理解，还可以标定几个点拟合

作者: hsyxjm 时间: 2022-5-15 12:22

wulin 发表于 2018-11-11 20:35
用NTC热敏电阻作为温度传感器是通过测量其分压电路的电压，再通过运算得到当前温度值。由于NTC热敏电阻的温 ...

请问显示不需要小数位是否删除以下*10就可以呢？“ tempvalue=xx*10 +( (tempvalue - NTCcode[xx-1])*10 +5 )/( NTCcode[xx] - NTCcode[xx-1] );
//插值法计算温度，将数据全部扩大10倍，使小数变为整数，+5是四舍五入

作者: x735wc5dv6qs5x 时间: 2022-5-15 19:50
NTC电阻成非线性，计算比较复杂，但是也是可以的，公式如下：

作者: yaoyao2022 时间: 2022-5-15 20:33
多看些例子可以把你看不懂的函数贴出来

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