ML51单片机通过ADC驱动NTC传感器测量温度

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NTC传感器如下图所示，NTC的阻抗随着温度升高而降低。手册给出了阻抗到温度的转换公式。


我们可以通过ML51单片机提供的 12位ADC来读取该串联电阻的分压，从而根据参考电阻计算出传感器的阻抗，然后利用手册的温度计算公式计算出温度。下图是手册给出的几个常用计算常数B，可根据测量的范围合理的选择，用于提高测量精度。

实现温度转换

根据手册提供的公式：R=R0 exp B(1/T - 1/T0);
其中R是待测电阻，R0是某个温度T0 K下的已知电阻，B是温度传感器常数
通过以上公式反推T = temp=1/((1/T0)+(log(RT/R0)/B));
代入数据测试，例如T0=25摄氏度时候R0=10K欧姆，主意以上代入实际计算时候要使用绝对温度，单位开尔文
经过测试上述公式可以完成验算，即，正确。
根据手册该型号的B常数在25到50度之间采用3380,25到80之间采用3428,25到85之间采用3434,25到100摄氏度之间采用3455.
为了方便，本项目采用3455计算。
完成代码如下所示。

复制

//***********************************************************************************************************

//  File Function: ML51 series ADC software trigger on shot demo code

//***********************************************************************************************************

#include "ML51.h"

#include "math.h"

#include "NTC.h"

/******************************************************************************

The main C function.  Program execution starts

here after stack initialization.

******************************************************************************/







void main () 

{

  unsigned int ADCRESULT;

        float Rval;

        float temp;



/*

 For UART0 P0.5 TXD output setting 

 * include gipo.c in Library for GPIO mode setting

 * include uart.c in Library Setting for UART0 

*/ 

    MFP_P31_UART0_TXD;                              // UART0 TXD use P0.5

    P31_QUASI_MODE;                                 // set P0.5  as Quasi mode for UART0 trasnfer

    UART_Open(24000000,UART0_Timer3,115200);        // Open UART0 use timer1 as baudrate generate and baud rate = 115200

    ENABLE_UART0_PRINTF;  

/*

  ADCS to trig ADC convert 

  * include adc.c in Library for ADC initial setting

*/

    ADC_Open(ADC_SINGLE,1);                                        //Enable ADC_CH4

    ADC_ConvertTime(3,7);

//* find ADC result in ADC interrupt*/

                                            

    while(1)

    {

        set_ADCCON0_ADCS;                           // Software trig adc start

        while((ADCCON0|CLR_BIT7)==CLR_BIT7);         // wait ADCF = 1;

        ADCRESULT = (ADCRH<<4)+ADCRL;

        printf("\n ADC result = %d  ", ADCRESULT);

        Timer0_Delay(24000000,100,5000);

                                Rval=1000*((ADCRESULT*6.2)/(4095-ADCRESULT));

                                printf("\n Rval=%d Ohm",(unsigned int)Rval);

                                temp=Res_to_Tem(Rval);

                                printf("\n temp=%.2f",temp-K);

                                printf("\n----------------");                                        

    }

  

}

将阻抗转换为温度作为一个独立的头文件
NTC.h

复制

#define K 273.15

#define T0 (25.0+K)

#define R0 10000.0

#define B 3455.0        



/*

电阻值换算到温度

adc_val:NTC当前的阻抗值，单位欧姆

返回值：摄氏度

*/



float Res_to_Tem(float adc_val)

{

        float temp;

        temp=1/((1/T0)+(log(adc_val/R0)/B));

        return temp-K;

}

这样就可以直接调用得出摄氏度了。本例子，采用串口打印的测量结果如下图所示。
手册还给出的查表方法，给出了几个特殊点，如下图所示

绘制出曲线如下图所示。

点评：NTC测量温度成本低，响应迅速，只需要使用1路ADC通道即可。比数字类型的温度计驱动更加容易，使用更加灵活，还可以自己实现校准功能。

漂亮，多谢分享，公式通用吗

不错不错，给力。

来个点赞。

研究的透彻，学习学习。

GPIO_I2C_OLED.rar (100.87 KB, 下载次数: 27)

2020-11-17 17:34 上传

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真不错，直接可以拿走用了。

adc不是采样么
怎么能驱动？

这个贴，真棒，不仅有理论还有直接可以用的公式。

match007 发表于 2022-6-12 13:35
adc不是采样么
怎么能驱动？

是提供测温公式吧

match007 发表于 2022-6-12 13:35
adc不是采样么
怎么能驱动？

不驱动怎么能从热敏电阻获得温度值呢。

ML51是自带ADC的吗？              

pmp 发表于 2022-12-15 09:51
ML51是自带ADC的吗？

是的，自带ADC，功能强大。

这个转换的公式在哪里？              

benjaminka 发表于 2022-12-15 14:12
这个转换的公式在哪里？

看不到吗？我贴的代码里就有转换公式啊。公式是我根据手册的说明自己推出来的。