STM8学习笔记---NTC热敏电阻的使用
温度采集是产品开发过程中必不可少的,读取温度的方法有很多种,有专用温度采集芯片,温度传感器,热敏电阻等,各种方法来获取温度。今天总结一下使用热敏电阻来采集温度。
先看看热敏电阻的概念
也就是将温度变化转换为电阻阻值变化,通过通过阻值大小就能间接地判断到当前温度值。而读取电阻值实际应用中是很不方便的。如果将电阻值转换为电压值,然后通过单片机AD采样功能,读取电压值。这样相当于间接的读取到了温度值。
下面总结一下用STM8单片机,通过NTC热敏电阻读取温度值得方法。
首先看看热敏电阻的样子
选用的是5K阻值的NTC热敏电阻,它的阻值和温度对照表如下:
通过一个固定电阻和NTC热敏电阻串联分压,然后将两个电阻中间节点接入到单片机AD采样口。
ADC口接单片机AD采样口,通过AD采样功能,读取采样的电压值,然后将电压值、电阻值、温度值三个对应起来,这样就能通过电压值得变化来反应出温度的变化。
原理图中的ADC口接单片机PD6口,也就是模拟输入6口,PD5口作为串口输出口,输出读取到的采样值。硬件上电路比较简单,只需要一个最小系统,然后外部一个5K固定电阻和NTC热敏电阻就行了。下面看一下代码的实现:
首先将PD6口设置为ADC功能,通过中断读取ADC采样值。
#include "adc.h"
#include "main.h"u16 DATAH = 0; //ADC转换值高8位
u16 DATAL = 0; //ADC转换值低8位
_Bool ADC_flag = 0; //ADC转换成功标志//AD通道引脚初始化
void ADC_GPIO_Init( void )
{PD_DDR &= ~( 1 << 6 ); //PD6 设置为输入 AIN6 PD_CR1 &= ~( 1 << 6 ); //PD6 设置为悬空输入}//ADC输入通道初始化入口参数表示通道选择
void ADC_CH_Init( u8 ch )
{char l = 0;ADC_CR1 = 0x00; //fADC = fMASTER/2, 8Mhz 单次转换,禁止转换ADC_CSR = ch + 1; //控制状态寄存器 选择要 AD输入通道 如:PD2(AIN3)ADC_CR2 = 0x00; //默认左对齐 读数据时先读高在读低ADC_TDRL = ( 1 << ( ch + 1 ) ); //禁止相应通道 施密特触发功能 1左移ch+1位ADC_CR1 |= 0x01; //使能ADC并开始转换ADC_CSR |= 0x20; //EOCIE 使能转换结束中断 EOC中断使能for( l = 0; l < 100; l++ ); //延时,保证ADC模块的上电完成 至少7usADC_CR1 = ADC_CR1 | 0x01; //再次将CR1寄存器的最低位置1 使能ADC 并开始转换
}//采集PD6电压值 AIN6
u16 ReadVol_CH6( void )
{u16 voltage = 0;ADC_CH_Init( 5 );if( ADC_flag ){ADC_flag = 0;voltage = ( DATAH << 2 ) + DATAL ; //得到十位精度的数据 0--1024//ADC_CR1 = ADC_CR1 | 0x01; //再次将CR1寄存器的最低位置1 启动下一次转换};return voltage;
}//AD中断服务函数 中断号22
#pragma vector = 24 // IAR中的中断号,要在STVD中的中断号上加2
__interrupt void ADC_Handle( void )
{ADC_CSR &= ~0x80; // 转换结束标志位清零 EOC//默认左对齐 读数据时先读高高8位 再读低8位DATAH = ADC_DRH; // 读出ADC结果的高8位DATAL = ADC_DRL; // 读出ADC结果的低8位ADC_flag = 1; // ADC中断标志 置1
}
接下来将PD5口设置为串口发送功能:
#include "uart.h"
#include "main.h"//在Library Options中将Printf formatter改成Large
//重新定向putchar函数,使支持printf函数
int putchar( int ch )
{while( !( UART1_SR & 0X80 ) ); //循环发送,直到发送完毕UART1_DR = ( u8 ) ch;return ch;
}
//串口只用发送口,不用接收口
void Uart1_IO_Init( void )
{PD_DDR |= ( 1 << 5 ); //输出模式 TXDPD_CR1 |= ( 1 << 5 ); //推挽输出
}//波特率最大可以设置为38400
void Uart1_Init( unsigned int baudrate )
{unsigned int baud;baud = 16000000 / baudrate;Uart1_IO_Init();UART1_CR1 = 0; //禁止发送和接收UART1_CR2 = 0; //8 bitUART1_CR3 = 0; //1 stopUART1_BRR2 = ( unsigned char )( ( baud & 0xf000 ) >> 8 ) | ( ( unsigned char )( baud & 0x000f ) );UART1_BRR1 = ( ( unsigned char )( ( baud & 0x0ff0 ) >> 4 ) );
// UART1_CR2_bit.REN = 1; //接收使能UART1_CR2_bit.TEN = 1; //发送使能
// UART1_CR2_bit.RIEN = 1; //接收中断使能
}
串口只用到了发送功能,所以串口只需要初始化发送口和设置波特率就行。此处putchar(),函数是用于将printf()打印功能重映射到串口1。
下面看主函数代码
void main( void )
{__asm( "sim" ); //禁止中断SysClkInit();delay_init( 16 ); Uart1_IO_Init();Uart1_Init( 9600 );ADC_GPIO_Init();__asm( "rim" ); //开启中断while( 1 ){ val_ch6 = ReadVol_CH6(); printf( "%d\r\n", val_ch6);delay_ms( 200 );}
}
主函数中每隔0.2s读取一次电压值,并通过串口发送出来。
下面通过串口波形显示软件看看采样的温度曲线。
通过曲线可以看到,温度刚开始时发生了波动,然后就趋于稳定,稳定后的采样值为500。STM8单片机的AD采样分辨率为10位,也就是采样最大值为2^10=1024,单片机为5V供电,也就是5V对应的采样值为1024,那么采样值500对应的电压值就为 500/1024*5=2.44V
可以计算出NTC当前电阻值为4.77K,通过NTC阻值和温度对照表可以看出4.77K对应的温度值在26℃左右。说明当前测量的温度值为26℃。为了方便显示温度,可以将采样的电压值和温度值做成一个表格存储在单片机中,这样每次采样到数据后,通过查表就能得到温度值了。
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