liuyuxiier 发表于 2023-12-12 18:24

小华ADC+NTC温度测量

NTC电阻是一种低成本的温度传感器，在很多方案中都有广泛的使用。本文分享本人使用过程中的一些经验方法，使用小华L196芯片的ADC外设+ NTC电阻实现的一种温度检测方法。
此方法有以下特点：1、 不需要高精度基准电压。2、 采样结果自动累加，可以减少MCU的一些工作量，方便做平均，采样值比较稳定。3、 具有温度区间细化功能，提高温度结果的精度，实际进行高低温测试，结果与TI的高精度温度传感器（TMP117）的误差在1℃以内。

硬件设计：硬件设计比较简单，NTC测温核心电路可以简化为如下电路，电阻分压之后直接接入芯片的ADC引脚，测量分压即可计算出当前电阻，并进一步计算出温度。
软件设计：1、 ADC配置本次采样点连接到通道ADCCH11。小华ADC外设支持单通道重复采集，并可以将采集结果进行累加。所以本次代码中，将ADC配置为顺序扫描，扫描数为8，将ADCCH11连续转换8次，并将结结果自动累加。如下代码voidApp_AdcInit(void){    stc_adc_cfg_t            stcAdcCfg;    DDL_ZERO_STRUCT(stcAdcCfg);       ///< 开启ADC/BGR外设时钟   Sysctrl_SetPeripheralGate(SysctrlPeripheralAdcBgr, TRUE);        Bgr_BgrEnable();                                     ///< 开启BGR        ///< ADC 初始化配置    stcAdcCfg.enAdcMode= AdcScanMode;    ///<采样模式 多通道采样    stcAdcCfg.enAdcClkDiv = AdcMskClkDiv1;    ///<采样分频-1    stcAdcCfg.enAdcSampCycleSel =AdcMskSampCycle8Clk; ///<采样周期数8    stcAdcCfg.enAdcRefVolSel=AdcMskRefVolSelAVDD; ///<参考电压选择 外部AVDD    stcAdcCfg.enAdcOpBuf   =AdcMskBufDisable;    ///<OP BUF配置-关    stcAdcCfg.enInRef   =AdcMskInRefDisable;///<内部参考电压使能-关    stcAdcCfg.enAdcAlign= AdcAlignRight;   ///<转换结果对齐方式-右    Adc_Init(&stcAdcCfg);}///< ADC 采样模式 配置voidApp_AdcSglCfg(void){
    stc_adc_sqr_cfg_t          stcAdcSqrCfg;        DDL_ZERO_STRUCT(stcAdcSqrCfg);           ///< 顺序扫描模式功能及通道配置    stcAdcSqrCfg.bSqrDmaTrig = FALSE;    stcAdcSqrCfg.enResultAcc =AdcResultAccEnable;    stcAdcSqrCfg.u8SqrCnt = 8;    Adc_SqrModeCfg(&stcAdcSqrCfg);    Adc_CfgSqrChannel(AdcSQRCH0MUX,AdcExInputCH11);    Adc_CfgSqrChannel(AdcSQRCH1MUX,AdcExInputCH11);    Adc_CfgSqrChannel(AdcSQRCH2MUX,AdcExInputCH11);    Adc_CfgSqrChannel(AdcSQRCH3MUX,AdcExInputCH11);    Adc_CfgSqrChannel(AdcSQRCH4MUX,AdcExInputCH11);    Adc_CfgSqrChannel(AdcSQRCH5MUX,AdcExInputCH11);    Adc_CfgSqrChannel(AdcSQRCH6MUX,AdcExInputCH11);    Adc_CfgSqrChannel(AdcSQRCH7MUX,AdcExInputCH11);}
2、 获取NTC当前阻值在ADC采样之后，就会获得当前的ADC的值。当前ADC的值可以根据参考电压转换成实际电压值，如果参考电压不稳或者参考电压存在一致性不好的问题，那ADC抓换出的电压值也会存在误差，因此常规做法必须要有一个稳定的电压参考源。但实际上，我们最终的目的是要得到NTC的电阻，我们在计算过程中把参考电压消除掉，就可以不去关心参考电压的精度。
假设分压后的电压为V0，ADC采样后的值为V_adc，12位ADC满量程值为0XFFF。则根据电路我们得到以下关系10K / R_NTC = (0XFFF– V_adc) / V_adc;因此 R_NTC = 10k *V_adc /(0XFFF – V_adc)可以看出NTC的阻值，只跟ADC采样值以及标准10K相关，与基准电压无关。代码如下，传入参数为AD采集值，返回对应的NTC电阻值。uint16_tGet_NTC_Res(uint16_t NTC_ADC){    uint16_t NTC_Res = 0;    NTC_Res = 10000 * NTC_ADC / (0xfff -NTC_ADC);    return NTC_Res;}
3、根据NTC阻值获取温度NTC电阻采用NCP18XH103F03RB，其阻值与温度的对应关系并不是线性的，如下图所示NTC厂家会给出具体的阻值表，以5度为一个跨度，如下图实际代码中，为简化计算，认为每5度的区间内，NTC的温度阻值关系是线性的。因此代码需要做两个步骤，一是确认当前阻值落在哪个温度区间，二是计算当前区间内的具体温度。对于第一步区间查找，本例采用二分法查表
最终获取NTC温度的代码如下
以上就是使用小华ADC和NTC电阻采样温度的方法，需要注意硬件中使用的10K标准电阻要使用1%精度的电阻，实测可以较为准确的测量环境温度，误差在1℃范围内。

tpgf 发表于 2024-1-5 12:10

ntc电阻是那种阻值变动特别大的温度传感器吗

aoyi 发表于 2024-1-5 13:24

5度为跨度的话 精度是不是相差很多

tfqi 发表于 2024-1-5 21:29

adc在采集前是不是应该做一下自校准啊

gwsan 发表于 2024-1-5 22:00

温度采集本来就相对来说 滞后，查表的话 跨度还这么大

zljiu 发表于 2024-1-5 22:31

ntc温度传感器是不是也分好多种类呢

nawu 发表于 2024-1-5 23:12

这个阻值和温度的转换关系有算法吗

Unarty 发表于 2024-9-29 15:47

可以，可以，收藏一下

申小林一号 发表于 2024-9-30 13:53

NTC或者PTC都是可以用芯片来搞定的。

略略u 发表于 2024-10-2 21:51

本次采样点连接到通道ADCCH11。 小华ADC外设支持单通道重复采集，并可以将采集结果进行累加

yutingwei 发表于 2024-12-31 00:37

NTC电阻的阻值会随着温度变化，而ADC通过测量电阻的分压来推算温度。

Amazingxixixi 发表于 2024-12-31 14:20

学习一下，

wang6623 发表于 2025-4-30 22:35

NTC电阻通常用于温度检测。其电阻值随温度变化而变化，温度越高，电阻越小。
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