简介本教程基于零知增强板（主控芯片STM32F407VET6），演示如何通过MAX31865模块读取三线制PT100铂电阻温度，并通过I2C OLED实时显示温度值和电阻值。重点包含硬件接线配置、三线制PT100的特殊跳线修改，以及完整的代码解析。文中还将解析PT100的温度计算原理，并展示实际运行效果。
一、硬件简介1. MAX31865模块MAX31865是专用于RTD（电阻温度检测器）的信号调理芯片，支持2/3/4线制PT100/PT1000传感器。其内置ADC可将铂电阻的阻值变化转换为数字信号，并通过SPI接口与主控通信。关键特性：
- 15位分辨率
- 支持自动误差补偿
- 可配置参考电阻（Rref）
2. PT100铂电阻PT100是一种基于铂材料的温度传感器，0℃时阻值为100Ω，温度系数为0.385Ω/℃。其阻值与温度的关系可通过以下方式计算：
- 线性近似公式（适用于0~100℃）：
  编辑
- 其中 R0=100Ω，α=0.00385，T为温度（℃）。
- 精确计算（使用Callendar-Van Dusen方程）：
 编辑（适用于-200℃~850℃）
芯片内部通过测量RTD电阻与参考电阻（Rref）的比例，结合查表法或公式计算实际温度值。本代码中调用max.temperature()函数即自动完成此过程。
二、硬件准备1.所需材料零知增强板（STM32F407VET6）
MAX31865模块（支持三线制PT100）
三线制PT100传感器
0.96寸I2C OLED显示屏（SSD1306驱动）
杜邦线若干
2.PT100特性曲线温度(℃) | 0 | 100 | 200
电阻(Ω) | 100 | 138.5 | 175.8
3.MAX31865跳线修改三线制PT100必须修改模块电路板跳线！
找到MAX31865模块上的Rref电阻附近的两个跳线（标记为2和4的焊盘）。
切断Rref正上方左侧的跳线（即断开焊盘2的连接，保留焊盘3并短接），模块使用三线制模式。采用三线PT100，其接法如下
修改后示意图：
接线时，请根据线缆颜色进行正确连接：对于两红一蓝的线缆，将蓝线接至RTD-，红线分别接至RTD+和F+。请参照图示，确保将触点（2/3 Wire）焊接牢固。若遇到两蓝一红的线缆，则需反向连接。
重要提示：若未断开24号连接，通电测量时PT100的电阻值将仅为正常值的一半。未通电时测量值约为120Ω，但通电后可能降至60Ω左右。这是由于24号连接之间存在接地，且存在并联电阻，导致整体电阻值降低。
4.接线配置表
MAX31865与零知标准板连接：
MAX31865引脚零知增强板引脚功能说明
VCC3V3电源正极
GNDGND电源地
CLK52SPI时钟线
SDO50数据输出
SDI51数据输入
CS53片选信号
OLED与零知标准板连接：
OLED引脚零知标准板引脚功能说明
VCC3V3电源正极
GNDGND电源地
SDASDA/20I2C数据线
SCLSCL/21I2C时钟线
硬件连接图：
硬件实物图:
三、软件实现
1.核心库说明- #include <Arduino.h>
- #include <SPI.h>
- #include <Wire.h>
- #include <Adafruit_GFX.h>
- #include <Adafruit_SSD1306.h> //OLED显示驱动库
- #include <Adafruit_MAX31865.h> //MAX31865温度传感器库文件
2.硬件初始化
- // SSD1306 OLED 显示屏初始化
- #define SCREEN_HEIGHT 64
- #define OLED_RESET -1
- Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET);
- // MAX31865 初始化
- #define RREF 430.0
- #define RTD 100.0
- Adafruit_MAX31865 max1 = Adafruit_MAX31865(53);//使用硬件SPI，如果是软件SPI则使用: (53，51,50,52)
3. 主程序逻辑
setup()函数，
初始化串口、OLED和MAX31865，设置三线制模式： - void setup() {
- Serial.begin(115200);
- // Initialize SSD1306 display
- if(!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C)) {
- Serial.println(F("SSD1306 allocation failed"));
- for(;;); // Don't proceed, loop forever
- }
- display.clearDisplay();
- display.setTextSize(1);
- display.setTextColor(WHITE);
- display.setCursor(0,0);
- display.display();
- // Initialize MAX31865
- max1.begin(MAX31865_3WIRE);
- }
- void loop() {
- uint16_t rtd = max1.readRTD();
- float ratio = rtd;
- ratio /= 32768;
- float temp = max1.temperature(RTD, RREF);
- // Prepare display buffer
- display.clearDisplay();
-
- // Display temperature and resistance
- display.setCursor(0, 0);
- display.print(F("MAX31865 PT100 Sensor"));
-
- display.setCursor(0, 15);
- display.print(F("Temp: "));
- display.print(temp);
- display.print(F(" C"));
-
- display.setCursor(0, 30);
- display.print(F("Resistance: "));
- display.print(RREF * ratio);
- display.print(F(" "));
- display.print("Om"); // Omega symbol
- // Check error status
- uint8_t fault = max1.readFault();
- if(fault) {
- display.setCursor(0, 45);
- display.print(F("FAULT DETECTED:"));
-
- if(fault & MAX31865_FAULT_HIGHTHRESH) {
- display.setCursor(0, 55);
- display.print(F("RTD_high"));
- }
- if(fault & MAX31865_FAULT_LOWTHRESH) {
- display.setCursor(0, 55);
- display.print(F("RTD_low"));
- }
-
- max1.clearFault();
- } else {
- display.setCursor(0, 45);
- display.print(F("Status: OK"));
- }
- // Serial output for debugging
- Serial.print(F("RTD value: ")); Serial.println(rtd);
- Serial.print(F("Temperature: ")); Serial.print(temp);
- Serial.println(F(" C"));
-
- // Check and print any faults
- if (fault) {
- Serial.print(F("Fault 0x")); Serial.println(fault, HEX);
- if (fault & MAX31865_FAULT_HIGHTHRESH) {
- Serial.println(F("RTD high threshold"));
- }
- if (fault & MAX31865_FAULT_LOWTHRESH) {
- Serial.println(F("RTD low threshold"));
- }
- max1.clearFault();
- }
- display.display();
- delay(1000);
- }
四、运行效果
1.OLED显示正常状态
第1行：标题 "MAX31865 PT100 Sensor"
第2行：实时温度（如 "Temp: 30.3 C"）
第3行：铂电阻阻值（如 "Resistance: 112.89 Ω"）
第4~5行：状态信息（正常显示 "Status: OK"，异常显示具体错误）
2. 串口输出内容
打开零知开源平台的串口监视器（波特率115200），将看到以下格式数据和检测到的故障码：
3. 数据关联说明
- RTD Raw值：MAX31865直接读取的16位ADC原始数据（范围0~32768）。
- Resistance：根据公式
 编辑计算得出。
- Temperature：调用库函数自动转换的温度值，内部使用Callendar-Van Dusen方程计算。
4.演示视频
https://live.csdn.net/v/478784?spm=1001.2014.3001.5501
https://live.csdn.net/v/478784?spm=1001.2014.3001.5501
5.完整工程获取：
- 通过网盘分享的文件：F4_MAX31865_PT100.zip
- 链接: https://pan.baidu.com/s/1eH20AzfXBWHDDwlJ15GRAw?pwd=x6na 提取码: x6na
注意事项：
- 长距离传输时建议使用屏蔽双绞线
- 定期使用无水酒精清洁PT100探头
- 避免在强电磁干扰环境下安装传感器
五、问题排查指南 常见异常处理- 显示白屏
- 检查I2C地址是否为0x3C
- 确认Wire.begin()是否执行
- 温度值-245℃
- 验证begin()参数是否为MAX31865_3WIRE
- 测量RTD对地阻抗（正常应>10MΩ）
- 持续报错
- 检查MAX31865的24焊盘跳线是否已切断左侧焊盘、2/3 Wire焊盘和43焊盘焊锡短接。
- 用万用表测量PT100阻值是否正常（0℃时约100Ω，室温30℃时约120Ω）。
校准建议- 冰点校准：将PT100置于0℃环境，调整RREF使显示0±0.3℃
- 满量程校准：100℃沸水环境，微调RTD参数
- 线性校准：使用标准温度源进行三点校正
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