我是靠谱客的博主 清脆硬币,最近开发中收集的这篇文章主要介绍【# 软件stm32cubeIDE下使用STM32F103的ADC+DMA测量-基础样例+进阶+实例应用>>热敏电阻温度测量】前言实验环境先行文章了解热敏电阻结合电路-确定各个参数代码实现部分代码链接对比测试调试细节总结,觉得挺不错的,现在分享给大家,希望可以做个参考。

概述

【# 软件stm32cubeIDE下使用STM32F103的ADC+DMA测量-基础样例+进阶+实例应用>>温度测量】

  • 前言
  • 实验环境
  • 先行文章
  • 了解热敏电阻
      • 相关知识
          • (1)什么是NTC电阻
          • (2)基本参数与电路图
          • (3)电阻的温度与电阻值对照表
      • 参考资料
          • (1)了解转换公式 :The Steinhart-Hart 方程
          • (2)了解派生和代替公式:B参数方程
  • 结合电路-确定各个参数
      • 数据手册
  • 代码实现部分
  • 代码链接
  • 对比测试
  • 调试细节
  • 总结

前言

前两天,调试一个ADC转换,今天,调试了一个热敏电阻的实验,和以往不太一样的是,没调试以前,一直以为,要自己根据数据拟合啥的,调试的时候,才知道,原理温度曲线表,人家都给你做好了,并且有成熟的公式,你只要明白电路图分压和套用公式,就能使用了。

实验环境

本次实验,使用了项目上的板块,所有无法展示,但是基础原理图非常简单,会给出热敏电阻部分电路。再配合以往硬件,就可以使用了。
如下图,出自本人灵魂画手。
在这里插入图片描述

先行文章

如果不了解ADC,或者没有相关ADC调试经验,非常建议先看看之前文章。
# 软件stm32cubeIDE下使用STM32F103的ADC+DMA测量-基础样例+进阶+增加通道

了解热敏电阻

相关知识

(1)什么是NTC电阻
  1. 一句话解释热敏电阻:电阻值随着温度变化的电阻。

  2. 随温度升高而电阻增加的热敏电阻称为“ 正温度系数热敏电阻(PTC
    thermistor,即 Positive Temperature Coefficient thermistor)”

  3. 随温度升高而电阻减少的热敏电阻成为“负温度系数热敏电阻(NTC thermistor,即 Negative Temperature
    Coefficient thermistor)”

如果搜索热敏电阻,网上实在太多了,说的也非常明白了。
参考资料:https://baike.baidu.com/item/%E7%83%AD%E6%95%8F%E7%94%B5%E9%98%BB/5155280

另外在维基百科上,有如下说明。
在这里插入图片描述
参考链接:https://zh.wikipedia.org/zh-my/%E7%83%AD%E6%95%8F%E7%94%B5%E9%98%BB

(2)基本参数与电路图

知道了热敏电阻有什么东西后,我们实际应用时,需要知道一些参数,用来调试,参数主要是电阻的参数,你购买的热敏电阻一般有数据手册,可以在手册里获取到。

另一部分就是电路图,一般实际应用来说,都是“实验环境”里手绘的电路图,都是近似的,可能上下电阻值,电压等具体值不同而已。

(3)电阻的温度与电阻值对照表

了解一个电阻特性,比较直观的办法,看下电阻对照表,这里直接截取一部分,作为展示。
在这里插入图片描述

参考资料

这部分只是作为了解部分,从我目找到资料来看,NTC电阻有个教授发现了一个数学公式,后来派生出来的公式,就是我们现在使用的公式,不理解没关系,可以跳过这段,只要知道往里套公式就行。

(1)了解转换公式 :The Steinhart-Hart 方程

在维基百科上搜索,得到有关解释如下。
在这里插入图片描述
派生公式
在这里插入图片描述

参考链接:https://wikizhzh.top/wiki/steinhart%E2%80%93hart_equation

(2)了解派生和代替公式:B参数方程

从上边可以知道,我们用的就是这个派生公式。但是这个公式我们如果数学不好的话,其实也看不懂。
那么参考如下资料,里面讲述还是挺好的。
在这里插入图片描述
参考链接:http://www.wawooo.com/186.html

结合电路-确定各个参数

通过上述说明吗,我们得到一个公式,我们实际写代码,其实就是确定好,各个参数后,套用这个公式。

派生公式:
Rt = R * EXP( B * ( 1/T1 - 1/T2 ) )

套用公式:
T1 = 1 /( ln(Rt/R)/ B + 1/T2 )

  • T1和T2 是指的K度,开尔文温度。

  • Rt 就是热敏电阻 在T1温度下的电阻值

  • R 是热敏电阻在常温T2下的标称值,一般手册里有25°C为10K

  • EXP是e的n次方

  • B值是热敏电阻的参数,手册里有。

  • In是代码里的log函数,直接看代码就明白了。
    在这里插入图片描述

  • 本次实验的ADC是12位, 2的12次幂是4096.

  • 上拉电压为3.3V

数据手册

手册链接:https://download.csdn.net/download/qq_22146161/86609054

代码实现部分

如下为核心代码,本次实验比较简单,就是在上章实验代码中,加入了一段。

(1)加入数学的头文件。
在这里插入图片描述

(2)加入暂时输出的变量
在这里插入图片描述

(3)加入核心的转换代码函数。

//第二步 加入转换函数
//转换ADC,直接转换完成。
float fnCalculation_temperature(uint16_t ADC_values)
{
uint16_t adc_temp=0;
float m_wTemperature=0.0; //温度值 初始化为0
float m_wR2=10000.0;//附带分压阻值电阻
float m_wR1=0.0; //热敏电阻 初始化为0
float T2=298.15;// 273.15 + 25
float B=3950.0;
//数据手册上找
float K=273.15; //开尔文
float R2V=0.0;
//分压值 初始化为0
//一般转换需要时间,普通转换,这里加放转换函数。
adc_temp=ADC_values;
//需要的时间
HAL_Delay(10);
//自己单片机>>>>是12位ADC
//(1)2^12=4096
//(2)上拉3.3V
R2V=(adc_temp*(3.3/4096));
//电阻公式
m_wR1=((3.3-R2V)*m_wR2)/R2V;
//R2=(R2V*R1)/(3.3-R2V);
//套公式使用 //注意下面公式中m_wR2在25度是正好是10K,和电路图正好重合
m_wTemperature=1.0/(1.0/T2+log(m_wR1/m_wR2)/B)-K+0.5;
return m_wTemperature;
}

(4)打印输出
在这里插入图片描述

代码链接

代码链接:https://download.csdn.net/download/qq_22146161/86609061

对比测试

实际应用的时候,我们需要一个相对标准的测温仪器,让我们知道,我们写的代码,测试显示出来的温度是正确的。
如下图,将一个测温设备与电阻碰触,让它们温度近似。
在这里插入图片描述
对比仪器上显示温度26.5左右

在这里插入图片描述

串口输出显示温度26.6左右
在这里插入图片描述

调试细节

(1)电阻值,如下图,使用的这个热敏电阻25°时正好时10K,与电路中用的正好也是10K,实际使用还是需要注意下。
在这里插入图片描述
(2)文章书写也是一种能力吧,能难避免错别字,和一些数值错误,再参考一些资料时,发现里面一些数组错了,所有在看的时候一定自己算下。

如下参考资料,里面电阻值说是使用的4.7K,但是算完后,发现用的1K,当然这不妨碍理解,另外这个文档里,提供一种查表输出温度的方式,可以看下。
在这里插入图片描述

参考资料:https://zhuanlan.zhihu.com/p/179181715

总结

保持初学者之心

最后

以上就是清脆硬币为你收集整理的【# 软件stm32cubeIDE下使用STM32F103的ADC+DMA测量-基础样例+进阶+实例应用>>热敏电阻温度测量】前言实验环境先行文章了解热敏电阻结合电路-确定各个参数代码实现部分代码链接对比测试调试细节总结的全部内容,希望文章能够帮你解决【# 软件stm32cubeIDE下使用STM32F103的ADC+DMA测量-基础样例+进阶+实例应用>>热敏电阻温度测量】前言实验环境先行文章了解热敏电阻结合电路-确定各个参数代码实现部分代码链接对比测试调试细节总结所遇到的程序开发问题。

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