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傳統(tǒng)的NTC檢測(cè)溫度，需要根據(jù)規(guī)格書去查表對(duì)應(yīng)溫度的電阻值，每更換一種NTC就需要重新移植NTC對(duì)應(yīng)的溫度電壓表。
對(duì)于嚴(yán)格要求溫度的精確度的產(chǎn)品建議查表進(jìn)行
對(duì)于可容忍正負(fù)1攝氏度的產(chǎn)品建議查用算法進(jìn)行計(jì)算，這樣就不需要在更換NTC后進(jìn)行溫度表的重新抄寫移植。
中間顯示的是NTC的電壓值，左上顯示的第一個(gè)溫度是NTC的溫度25，右下角顯示的溫度是DS18B20讀取的溫度23，
兩個(gè)溫度相差2度，如果對(duì)溫度不是很嚴(yán)格我建議就是使用一個(gè)NTC就行，NTC溫度換算有兩種方式，一種是查表法，
通過羅列每個(gè)溫度對(duì)應(yīng)的電阻值去查詢，我覺得太麻煩了，所以我就使用了公式法，套用了公式，計(jì)算出來(lái)的結(jié)果還行，
比較接近，但是占用運(yùn)行空間比較大，因?yàn)橐褂胢ath.h函數(shù)開始上圖，歡迎大家討論
制作出來(lái)的實(shí)物圖如下：
電路原理圖如下：
單片機(jī)源程序如下:
- /*初始化時(shí)先把要ADC轉(zhuǎn)換的引腳設(shè)置為高阻輸入.
- 過采樣提升N位分辨率：進(jìn)行2的2N次方轉(zhuǎn)換，累加值右移N位，提升N位分辨率
- 12位ADC，采樣4次數(shù)值累加后除以2，結(jié)果便為13位過采樣ADC數(shù)值.
- 同理12位ADC，采樣16次數(shù)值累加以后除以4，結(jié)果便為14位過采樣ADC數(shù)值.
- 程序提供了兩種軟件防抖的方式供參考選用：
- 1. 使用冒泡排序，去掉最高值、最低值，求中間平均值（不需要的話屏蔽 BUBBLE_SORT 定義）
- 2. 采樣累加，求平均值（不需要的話可將 SUM_LENGTH 定義值改為 1 ）
- ******************************************/
- #include <ADC.h>
- #include <delay.h>
- #include "TFT.h"
- #define BUBBLE_SORT //設(shè)置使用冒泡排序，去掉最高值、最低值，求中間平均值（不需要的話屏蔽此行）
- #define SUM_LENGTH 16 /* 平均值采樣次數(shù) 最大值16（不需要的話可將定義值改為 1 ）*/
- /************* 本地常量聲明 **************/
- #define ADC_SPEED 15 /* 0~15, ADC轉(zhuǎn)換時(shí)間(CPU時(shí)鐘數(shù)) = (n+1)*32 ADCCFG */
- #define RES_FMT (1<<5) //1右移5位即為00100000，這個(gè)位設(shè)置為1 /* ADC結(jié)果格式 0: 左對(duì)齊, ADC_RES: D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4, ADC_RESL: D3 D2 D1 D0 0 0 0 0 */
- /* ADCCFG 1: 右對(duì)齊, ADC_RES: 0 0 0 0 D11 D10 D9 D8, ADC_RESL: D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 */
- #ifdef BUBBLE_SORT //使用冒泡排序，去掉最高值、最低值，求中間平均值
- u16 ADC_Buffer[16];
- #endif
- /**********************************************/
- void ADCINIT()
- {
- ADCTIM = 0x3f; //設(shè)置通道選擇時(shí)間、保持時(shí)間、采樣時(shí)間
- ADCCFG = RES_FMT + ADC_SPEED;
- //ADC模塊電源打開后，需等待1ms，MCU內(nèi)部ADC電源穩(wěn)定后再進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換
- ADC_CONTR = 0x80; //ADC on + channel
- }
- /******************** 計(jì)算溫度 *********************/
- /*傳統(tǒng)的NTC檢測(cè)溫度，需要根據(jù)規(guī)格書去查表對(duì)應(yīng)溫度的電阻值，每更換一種NTC就需要重新移植NTC對(duì)應(yīng)的溫度電壓表。
- 對(duì)于嚴(yán)格要求溫度的精確度的產(chǎn)品建議查表進(jìn)行
- 對(duì)于可容忍正負(fù)1攝氏度的產(chǎn)品建議查用算法進(jìn)行計(jì)算，這樣就不需要在更換NTC后進(jìn)行溫度表的重新抄寫移植。
- NTC熱敏電阻的計(jì)算公式為：
- Rt = R EXP(B(1/T1-1/T2))
- 其中：
- T1:單位為開爾文溫度，T1=當(dāng)前攝氏度+273.15
- T2:單位為開爾文溫度，T2=25+273.15
- Rt:即為NTC在T1溫度下的電阻值(這個(gè)可以通過2.5V電壓串聯(lián)一個(gè)10K電阻和10KNTC,通過計(jì)算流過電阻的電流和NTC上的分壓計(jì)算而出)
- R:熱敏電阻在T2常溫下的標(biāo)稱阻值。100K的熱敏電阻25℃的值為100K（即R=100K）。此值可以查表NTC規(guī)格書
- B:是熱敏電阻的參數(shù)，NTC的規(guī)格書會(huì)標(biāo)出
- EXP:舉個(gè)例子EXP(2)，即為無(wú)理數(shù)e的2次方
- 當(dāng)前已知NTC電阻值，求此時(shí)的溫度，將公式進(jìn)行換算得
- T1 =1/(ln(Rt/R)/B+1/T2)
- 所求攝氏度為
- C= T1-273.15
- */
- #define Vref 2.5
- float BSP_Get_Temperature(float vadc)
- {
- float temp,r,x;
- float Rp=10000.0; //10K，25度時(shí)的阻值
- float T2 = (273.15+25.0); //T2，25度時(shí)的開爾文溫度
- float Bx = 3435.0; //B值
- float Ka = 273.15; //開爾文溫度
- r=vadc/((Vref-vadc)/10000);//此處是為了計(jì)算NTC的電阻，NTC是通過2.5V電壓串聯(lián)一個(gè)10K電阻和10KNTC,通過計(jì)算流過電阻的電流和NTC上的分壓計(jì)算而出
- temp=1/(log(r/Rp)/Bx+(1/T2));
- if(temp<Ka)
- {
- x=Ka-temp;
- Display_Digit_16x24(0, 74, GREEN, BLACK,10);
- }
- else
- {
- x=temp-Ka;
- Display_Digit_16x24(0, 74, BLACK, BLACK,15);
- }
- return x;
- }
- #ifdef BUBBLE_SORT //使用冒泡排序
- //========================================================================
- // 函數(shù): void DataSwap(u16* data1, u16* data2)
- // 描述: 數(shù)據(jù)交換函數(shù)。
- // 參數(shù): data1,data2 要交換的數(shù)據(jù).
- // 返回: none.
- // 版本: VER1.0
- // 日期: 2021-9-27
- // 備注:
- //========================================================================
- void DataSwap(u16* data1, u16* data2)
- {
- u16 temp;
- temp = *data1;
- *data1 = *data2;
- *data2 = temp;
- }
- //========================================================================
- // 函數(shù): void BubbleSort(u16* pDataArry, u8 DataNum)
- // 描述: 冒泡排序函數(shù)。
- // 參數(shù): pDataArry需要排序的數(shù)組，DataNum需要排序的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù).
- // 返回: none.
- // 版本: VER1.0
- // 日期: 2021-9-27
- // 備注:
- //========================================================================
- void BubbleSort(u16* pDataArry, u8 DataNum)
- {
- bit flag;
- u8 i,j;
- for(i=0;i<DataNum-1;i++)
- {
- flag = 0;
- for(j=0;j<DataNum-i-1;j++)
- {
- if(pDataArry[j] > pDataArry[j+1])
- {
- flag = 1;
- DataSwap(&pDataArry[j], &pDataArry[j+1]);
- }
- }
- if(!flag) //上一輪比較中不存在數(shù)據(jù)交換，則退出排序
- {
- break;
- }
- }
- }
- #endif
- //========================================================================
- // 函數(shù): u16 Get_ADC12bitResult(u8 channel)) //channel = 0~15
- // 描述: 查詢法讀一次ADC結(jié)果.
- // 參數(shù): channel: 選擇要轉(zhuǎn)換的ADC, 0~15.
- // 返回: 12位ADC結(jié)果.
- // 版本: V1.0, 2016-4-28
- //========================================================================
- u16 Get_ADC12bitResult(u8 channel) //channel = 0~15
- {
- ADC_RES = 0;
- ADC_RESL = 0;
- ADC_CONTR = (ADC_CONTR & 0xF0) | 0x40 | channel; //啟動(dòng) AD 轉(zhuǎn)換
- _nop_();
- _nop_();
- _nop_();
- while((ADC_CONTR & 0x20) == 0); //等待ADC結(jié)束
- ADC_CONTR &= ~0x20; //清除ADC結(jié)束標(biāo)志
- return (((u16)ADC_RES << 8) | ADC_RESL);
- }
- /***********************************
- 查詢方式做一次ADC, chn為通道號(hào), chn=0~7對(duì)應(yīng)P1.0~P1.7, chn=8~14對(duì)應(yīng)P0.0~P0.6, chn=15對(duì)應(yīng)BandGap電壓.
- ***********************************/
- float ADC_convert(u8 chn)
- {
- u16 j;
- u8 k; //平均值濾波時(shí)使用
- float vADC;
- Get_ADC12bitResult(chn); //參數(shù)i=0~15,查詢方式做一次ADC, 切換通道后第一次轉(zhuǎn)換結(jié)果丟棄. 避免采樣電容的殘存電壓影響.
- Get_ADC12bitResult(chn); //參數(shù)i=0~15,查詢方式做一次ADC, 切換通道后第二次轉(zhuǎn)換結(jié)果丟棄. 避免采樣電容的殘存電壓影響.
- #ifdef BUBBLE_SORT //使用冒泡排序，去掉最高值、最低值，求中間平均值
- for(k=0; k<16; k++) ADC_Buffer[k] = Get_ADC12bitResult(chn);
- BubbleSort(ADC_Buffer,16); //冒泡排序
- for(k=4, j=0; k<12; k++) j += ADC_Buffer[k]; //取中間8個(gè)數(shù)據(jù)
- j >>= 3; // 右移3位(除8)，求平均
- #else //采樣累加，求平均值（不需要的話可將 SUM_LENGTH 定義值改為 1 ）
- for(k=0, j=0; k<SUM_LENGTH; k++) j += Get_ADC12bitResult(chn); // 采樣累加和 參數(shù)0~15,查詢方式做一次ADC, 返回值就是結(jié)果
- j = j / SUM_LENGTH; // 求平均
- #endif
- vADC = ((float)j * 2.5 / 4096); //計(jì)算NTC電壓, Vref=2.5V
- //過采樣例子
- // for(k=0, j=0; k<16; k++) j += Get_ADC12bitResult(chn); // 采樣累加和 參數(shù)0~15,查詢方式做一次ADC, 返回值就是結(jié)果
- // vADC = j / 4; // 12位ADC，采樣16次數(shù)值累加后除以4，結(jié)果便為14位過采樣ADC數(shù)值
- // vADC = (vADC * 2.5 / 16384); //計(jì)算NTC電壓, Vref=2.5V
- return(vADC);
- }
- void displayADC()
- {
- unsigned int m1,m2,m3,m4,m5,m6,VADC,tADC;
- VADC=ADC_convert(3)*1000;//讀取溫度
- tADC = BSP_Get_Temperature(ADC_convert(3)); //計(jì)算溫度值
-
- m1=VADC/1000; ///號(hào)是求整 %是求余
- m2=VADC%1000/100;//為什么要除于10000呢，因?yàn)橐婚_始溫度換算的時(shí)就已經(jīng)乘以100倍了，如果溫度是110度，此時(shí)得出來(lái)的數(shù)就是11000，所以要除于10000
- m3=VADC%100/10;
- m4=VADC%10;
- m5=tADC%100/10;
- m6=tADC%10;
-
- // Display_Digit_12x24(12, 94, LIGHT_BLUE, BLACK,m1);
- Display_Digit_16x24(0, 50, GREEN, BLACK,m1);
- Display_Digit_16x24(16, 50, GREEN, BLACK,12);
- Display_Digit_16x24(32, 50, GREEN, BLACK,m2);
- Display_Digit_16x24(48, 50, GREEN, BLACK,m3);
- Display_Digit_16x24(64, 50, GREEN, BLACK,m4);
- Display_Digit_16x24(16, 74, GREEN, BLACK,m5);
- Display_Digit_16x24(32, 74, GREEN, BLACK,m6);
- // Display_Digit_12x24(48, 94, LIGHT_BLUE, BLACK,12);
- // Display_Digit_12x24(60, 94, LIGHT_BLUE, BLACK,m4);
- // Display_Digit_12x24(72, 94, LIGHT_BLUE, BLACK,m5);
- // Display_Digit_12x24(72, 94, LIGHT_BLUE, BLACK,13);
-
- }
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