1.最近發現壇里對熱敏電阻測溫系統呼聲很高，剛好我手里有個NTC10K的熱敏電阻，于是乎我就打算做個熱敏電阻溫度計。
2.我首先了解了NTC熱敏電阻的特性，阻值隨溫度的升高而減小。通過廠商提供的溫度和電阻對應的關系表就可以知道阻值對應的溫度，要想測溫度就要測出熱敏電阻的阻值，知道了原理就好辦多了。
3.閉上眼開始思考測量電阻的方法，不可能直接拿萬用表測吧，首先想到初中物理學到的R=U/I(電阻的阻值等于加在它兩端的電壓除以流過它的電流)。只要在熱敏電阻上加上電，測出電壓和電流就行了。
4.測量電壓可以用ADC測量，可是電流怎么測量呢？于是想到串聯電路電流相等，把一個已知阻值的精密電阻和熱敏電阻串聯，根據I=U/R測到已知電阻上分得的電壓就可以知道電路中的電流了。
5.系統原理：NTC 10k熱敏電阻和10k精密電阻串聯接入VCC—GND，利用單片機內部的ADC模塊測出NTC電阻上分的電壓ADC_V以及系統的供電電壓POWER_V，從而得到10k精密電阻上的電壓R_V=(POWER_V-ADC_V)，根據電阻串聯電流相等可以知道NTC電阻中的電流I=R_V/10K,，再根據U=I*R可得到熱敏電阻的阻值NTC_R=ADC_V/I,通過查表找出此阻值對應的溫度。此系統由于使用了STC單片機內部的電壓基準為參考，所以測溫精度不受系統電壓VCC的影響。
6.為了簡化NTC10k測溫系統的硬件制作難度，我盡量優化設計，只需NTC熱敏電阻+10k精密電阻+STC單片機+數碼管公4個元件。單片機依然采用STC15W408ASS，溫度顯示只有兩位所以數碼管采用3位共陰數碼管（把數碼管旋轉180度顛倒過來使用，前兩位顯示溫度第三位顯示“℃”符號），10k電阻盡量選擇精密一點的。
下圖為測得的室溫21度
下圖為數碼管正放時的顯示，實際使用時要旋轉180度放
（這樣就可以顯示溫度符號℃）
下圖為原理圖截圖（源文件見附件PADS layout）
下圖為買熱敏電阻時賣家提供的阻值與溫度對應關系表
請評分支持一下謝謝
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- //2016.10.24日編寫完成
- //作者：劉海龍 （讀單片機內部BandGap基準電壓值參考的STC官網程序)
- //硬件：STC15W408AS+3位共陰數碼管+1個10K的電阻（最好選用精密電阻）+NTC10K熱敏電阻
- //晶振選12M或11.0952M
- /*原理：NTC 10k熱敏電阻和10k精密電阻串聯接入VCC—GND，利用單片機內部的ADC
- 模塊測出NTC電阻上分的電壓ADC_V以及系統的供電電壓POWER_V，從而得到10k精密電阻上
- 的電壓R_V=(POWER_V-ADC_V)，根據電阻串聯電流相等可以知道NTC電阻中的電流I=R_V/10K,
- ，再根據U=I*R可得到熱敏電阻的阻值NTC_R=ADC_V/I,通過查表找出此阻值對應的溫度。*/
- #include <STC15W.h>//STC15W408AS頭文件
- #include <intrins.h>
- unsigned int NTC_R;//定義熱敏電阻阻值變量
- unsigned char temperature;//定義溫度存儲變量
- unsigned int code Ttable[106][2]={//溫度與電阻阻值對應關系表格
- 0,3274,//0度對應阻值32.74k
- 1,3111,//1度對應阻值31.11k
- 2,2957,//2度對應阻值29.57k
- 3,2812,//
- 4,2674,//
- 5,2545,
- 6,2422,
- 7,2306,
- 8,2196,
- 9,2092,
- 10,1993,
- 11,1900,
- 12,1811,
- 13,1728,
- 14,1648,
- 15,1573,
- 16,1501,
- 17,1433,
- 18,1369,
- 19,1308,
- 20,1250,
- 21,1194,
- 22,1142,
- 23,1092,
- 24,1045,
- 25,1000,//25度對應阻值10k
- 26,957,//26度對應阻值9.57k
- 27,916,
- 28,877,
- 29,840,
- 30,805,
- 31,771,
- 32,739,
- 33,709,
- 34,679,
- 35,652,
- 36,625,
- 37,600,
- 38,576,
- 39,553,
- 40,531,
- 41,510,
- 42,490,
- 43,471,
- 44,453,
- 45,435,
- 46,418,
- 47,402,
- 48,387,
- 49,372,
- 50,358,
- 51,345,
- 52,332,
- 53,320,
- 54,308,
- 55,297,
- 56,286,
- 57,276,
- 58,266,
- 59,256,
- 60,247,
- 61,238,
- 62,230,
- 63,222,
- 64,214,
- 65,207,
- 66,199,
- 67,193,
- 68,186,
- 69,180,
- 70,174,
- 71,168,
- 72,162,
- 73,157,
- 74, 152,
- 75, 147,
- 76, 142,
- 77, 137,
- 78, 133,
- 79, 128,
- 80, 124,
- 81, 120,
- 82, 116,
- 83, 113,
- 84, 109,
- 85, 106,
- 86, 102,//86度對應阻值1.02k
- 87, 99,//87度對應阻值0.99k
- 88, 96,
- 89, 93,
- 90, 90,
- 91, 88,
- 92, 85,
- 93, 82,
- 94, 80,
- 95, 78,
- 96, 75,
- 97, 73,
- 98, 71,
- 99, 69,
- 100,67,
- 101,65,
- 102,63,
- 103,61,
- 104,59,
- 105,58//105度對應阻值0.58k
-
- };
- #include<4LED_YIN.H>//數碼管驅動顯示程序
- #include <BandGap.H>//包含讀單片機內部BandGap基準電壓值
- void T_dis(){//溫度處理函數采集到的阻值與二維數組的阻值進行比較，從而獲得相對應的溫度值。
- unsigned char i;
- for(i=105;i<106;i--) {
- if(NTC_R >= Ttable[i][1] && NTC_R < Ttable[i-1][1]){
- temperature=(Ttable[i][0]+1);
- break;
- }
- }
- }
- /********************************/
- void main (void)
- { Delay20ms();//待系統穩定
- InitADC();//初始化ADC
- P1M1=0X80;//P1.7高阻輸入
- init();//IO口設置初始化
- while (1)
- {
- ShowResult(7);//測量NTC熱敏電阻上的電壓并根據電壓計算出阻值
- T_dis();//測量到的阻值進行查表對比找到阻值對應的溫度值
- disp(); //數碼管顯示溫度值
- }
- }
|
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