用NTC熱敏電阻如何做溫度計

ID:424615 · 發表于 2018-11-11 19:07

最近在做一個用NTC熱敏電阻和單片機做一個溫度計，要在數碼管上顯示的，我是單片機初學者，程序應該怎么搞呢，AD什么的都沒問題，但從網上看到好多例子，查表和轉換的例子看不懂，誰能教教我？

ID:401564 · 發表于 2018-11-11 20:00

NTC只能是查表,根據你手上NTC的溫度系數表和你所用的分壓電阻的大小,來自己建立一個表,然后就是ADC轉換和查表了

ID:213173 · 發表于 2018-11-11 20:35

用NTC熱敏電阻作為溫度傳感器是通過測量其分壓電路的電壓，再通過運算得到當前溫度值。由于NTC熱敏電阻的溫阻曲線呈非線性，無法通過簡單公式計算。通常是根據生產商提供的溫度阻值表編制一個數組。當單片機通過AD轉換電路獲取的代表溫度變化的電壓值，以此逐個對比查找數組中對應的數據，從而得到當前的溫度值并通過數碼管等顯示設備顯示出來。如果你是剛入門的初學者，不建議一下子就做這個難度的實驗�？梢韵茸鲆粋€簡單的溫度報警實驗，等積累經驗后再做數顯溫度計，這時你就能看懂前人寫的示例。以下是網上下載的示例，雖不完美，但有參考價值。

//***************************************/
//* 基于STC15F204EA的NTC溫度計設計 */
//*    測溫范圍-40°～110°          */
//***************************************/
//4位共陰極數碼管段碼a-h順序接P27-P20，位選端接P3高4位
//NTC使用MF52-103/3435;10K±1％精度;B值:3435±1％
//NTC溫度輸出端子接P1.0
//#include <STC15F2K60S2.H>
#include "reg52.h"
#include "intrins.h"
//聲明增加的寄存器地址
sfr AUXR = 0x8e;    //輔助寄存器
sfr P2M0 = 0x96;    //P2口引腳模式寄存器
sfr ADC_CONTR = 0xBC;//A/D 轉換控制寄存器 ADC_POWER,SPEED1,SPEED0,ADC_FLAG,ADC_START,CHS2,CHS1,CHS0;0000,0000
sfr ADC_RES = 0xBD;//A/D 轉換結果高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 轉換結果低2位                                           ADCV.1 ADCV.0;0000,0000
sfr P1ASF    = 0x9D;//P1引腳功能選擇寄存器

#define ADC_POWER 0x80 //ADC電源控制位
#define ADC_FLAG 0x10 //ADC完成標志位
#define ADC_START 0x08 //ADC啟動控制位
#define ADC_SPEED0  0x00 //ADC轉換速度，一次轉換需要540個時鐘
#define ADC_SPEED1  0x20 //ADC轉換速度，一次轉換需要360個時鐘
#define ADC_SPEED2  0x40 //ADC轉換速度，一次轉換需要180個時鐘
#define ADC_SPEED3  0x60 //ADC轉換速度，一次轉換需要90個時鐘

#define N 8 //ADC采樣使用遞推平均濾波算法，采樣次數

/*數碼管段碼表，共陰極*/
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,-,滅
unsigned char Show[4]={0,0,0,0}; //顯示數組
unsigned int  Temp_Buf[N+1];       //采樣數組
unsigned char Ledcount,ADCcount; //數碼管顯示計數變量，ADC采樣次數變量
/*************************************
NTC阻值與溫度關系表
Vcc---NTC(±1％)---R(10K±1％)---GND
            |
            ADC端子
**************************************/
unsigned int code NTCcode[] = {
/*ADC采樣值****溫度值*******電阻值**********/
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
};
/******************************
函數說明：延時函數，執行一次1毫秒，STC_ISP_V6.21軟件給出
入口參數：i=延時毫秒數
出口參數：無
******************************/
void Delay_MS(unsigned int ms)
{
unsigned char i, j;
_nop_();
while(ms--)
{
      i = 6;  j = 210;
      while (--i)
      while (--j);
}
}

/******************************
函數說明：初始化ADC寄存器，設置P1.0為ADC輸入功能
入口參數：無
出口參數：無
******************************/
void Init_ADC(void)
{
P1ASF = 0x01;    //打開P1.0口的ADC功能
P1 &= 0xFE;       //設置P1.0口輸出低電平確保能采集到外部電平信號
ADC_RES = 0;       //清掉ADC轉換結果寄存器
ADC_CONTR = ADC_POWER | ADC_SPEED3; //使能A/D供電，設置轉換速度90T
}

/******************************
函數說明：查詢方式讀取ADC轉換結果
入口參數：ch  ADC采樣通道
出口參數：int ADC_RES ADC轉換結果
******************************/
unsigned int Get_ADC_Result(unsigned char ch)
{
unsigned int result;
ADC_RES = 0;
ADC_RESL= 0;//清掉ADC轉換結果寄存器
ADC_CONTR =ADC_POWER|ADC_SPEED3|ch|ADC_START;//配置ADC，設置轉換通道，啟動轉換
_nop_(); _nop_();
_nop_(); _nop_();          //等待設置ADC_POWER完畢
while (!(ADC_CONTR & ADC_FLAG));//讀取轉換完畢標志位ADC_FLAG
ADC_CONTR &= ~ADC_FLAG;       //清除ADC_FLAG標志位
result = ADC_RES<<2|ADC_RESL; //讀取10位轉換結果保存到result
return result;                //返回ADC轉換結果10位
}
/******************************
函數說明：讀取溫度值
入口參數：無
出口參數：無
******************************/
void Get_Temp(void)
{
unsigned char xx;
unsigned int sum,tempvalue;
sum = tempvalue =0;
Temp_Buf[N]=Get_ADC_Result(0);  //將ADC轉換結果放數組最高位
if( ++ADCcount < 8)    //采樣初期不使用遞推濾波算法
{
for(xx=0;xx<N;xx++)  //準備遞推濾波算法的數據
      {
         Temp_Buf[xx]=Temp_Buf[xx+1];//所有數據循環左移
      }
      tempvalue=Temp_Buf[N];//采樣初期使用當前采樣值
}
else //只有采樣次數大于8次以后才使用遞推濾波算法
{
      ADCcount=8; //采樣次數超過8次后，固定設置為8
      for(xx=0;xx<N;xx++)  //遞推濾波算法
      {
         Temp_Buf[xx]=Temp_Buf[xx+1];//所有數據循環左移
         sum+=Temp_Buf[xx];  //求和
      }
      tempvalue=sum/N;       //求平均值
}
xx=0;
while( tempvalue > NTCcode[xx] ) //將當前溫度值與溫度表對比，得到所在位置
{ xx++; }

tempvalue=xx*10 +( (tempvalue - NTCcode[xx-1])*10 +5 )/( NTCcode[xx] - NTCcode[xx-1] );
//插值法計算溫度，將數據全部擴大10倍，使小數變為整數，+5是四舍五入

tempvalue=tempvalue-27;//修正溫度，比正常高2.7度(擴大10倍為27)

if(tempvalue>400) //正溫度(大于0度)
{
      tempvalue=tempvalue-400; //取得0°以上溫度
      if(tempvalue>999)//大于100度顯示最高位
         Show[0]=Table[tempvalue/1000];
      else          //小于100度不顯示最高位
         Show[0]=Table[17];
      Show[1]=Table[tempvalue%1000/100];  //十位
      Show[2]=Table[tempvalue%100/10]|0x01;//個位加小數點
      Show[3]=Table[tempvalue%10]; //小數位
}
else //負溫度(小于0度)
{
      tempvalue=410-tempvalue; //取得0°以下溫度
      //插值法計算溫度，將數據全部擴大10倍，使小數變為整數，+5是四舍五入
Show[0]=Table[16];    //顯示負號-
      Show[1]=Table[tempvalue/100];
      Show[2]=Table[tempvalue%100/10]|0x01;//加小數點
      Show[3]=Table[tempvalue%10];
}
}

void Timer0Init(void)//定時器0,方式0(16位自動重裝),2毫秒@6.000MHz
{
AUXR &= 0x7F; //定時器時鐘12T模式
TMOD &= 0xF0; //設置定時器模式
TL0 = 0x18;    //設置定時初值
TH0 = 0xFC;    //設置定時初值
TF0 = 0;       //清除TF0標志
TR0 = 1;       //定時器0開始計時
}

//Time0掃描LED顯示驅動，計時,2ms
void time0(void) interrupt 1
{
if(12==++Ledcount)
      Ledcount=0;
P3 = ~0x00;                //關閉顯示
P2 = Show[Ledcount];//送段碼，使用共陰極數碼管
P3 = ~(0x80>>Ledcount);    //選擇位選
}

void main(void)
{
Init_ADC();    //初始化ADC
Timer0Init(); //設置T0用作數碼管顯示定時2ms掃描，中斷模式
Ledcount=0;    //LED掃描顯示計數用
ADCcount=0;    //ADC采樣次數
P2M0=0xff;    //推挽輸出驅動共陰極數碼管
ET0=1;          //允許T0定時中斷
EA=1;
while(1)
{
   Get_Temp(); //讀取溫度值
   Delay_MS(500);
}
}

ID:104506 · 發表于 2018-11-11 20:56

需要參數進行參考再進行ad的轉換

ID:79544 · 發表于 2019-6-24 08:03

感謝分享，學習啦。

ID:388197 · 發表于 2019-6-24 15:30

用公式編輯器弄了個,你參考下,公式略復雜.
用軟件化簡了下,如下式.
C = 1/(1/(T + 5463/20) + log(Rt/R)/B) - 5463/20;
式中
C  為以攝氏度為單位的測量溫度
B  為NTC型熱敏電阻B值
Rt 為測量溫度下熱敏電阻的阻值  單位為Ω
R  為熱敏電阻標稱溫度下的阻值  單位為Ω (一般為25℃時的阻值),比如標稱NTC 10K B3950 R為10000Ω
T 為熱敏電阻標稱溫度 (一般為25℃)

例如標稱100K B3910的熱敏電阻在測得電阻為 8786Ω代入公式,計算得出溫度約為70.57℃,與查表結果一致.

ID:571545 · 發表于 2019-6-25 10:55

很復雜，單純的NTC熱敏電阻需要電壓轉電流4-20MA電路，然后在接收端需要RCV420等高端元件來處理，這類元件一個就上百元

ID:571545 · 發表于 2019-6-25 10:55

溫度測量是一個目前很難解決的難題，因為溫度的飄逸會受很多方面的影響

ID:571785 · 發表于 2019-6-25 15:18

根據NTC的RT對照表及特性，能過檢測NTC兩端的電壓進行判定（分壓實現），MCU進行識別

ID:171556 · 發表于 2019-6-25 16:03

公式算好理解，還可以標定幾個點擬合

ID:416575 · 發表于 2022-5-15 12:22

wulin 發表于 2018-11-11 20:35
用NTC熱敏電阻作為溫度傳感器是通過測量其分壓電路的電壓，再通過運算得到當前溫度值。由于NTC熱敏電阻的溫 ...

請問顯示不需要小數位是否刪除以下*10就可以呢？“ tempvalue=xx*10 +( (tempvalue - NTCcode[xx-1])*10 +5 )/( NTCcode[xx] - NTCcode[xx-1] );
//插值法計算溫度，將數據全部擴大10倍，使小數變為整數，+5是四舍五入

ID:1026587 · 發表于 2022-5-15 19:50

NTC電阻成非線性，計算比較復雜，但是也是可以的，公式如下：

ID:1026496 · 發表于 2022-5-15 20:33

多看些例子可以把你看不懂的函數貼出來

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用NTC熱敏電阻如何做溫度計