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【ADC 转换】NTC 热敏电阻测温

下载例程代码： 下载代码

注意

请一定按照 例程使用方法 🔗 导入例程，否则下载的可能不是例程而是其他工程。

热敏电阻简介​

通过 ADC 转换器，读取 NTC 热敏电阻的电压，实现温度测量

套件 NTC 热敏传感器主要参数：

参数值
常温电阻10KΩ (25℃)
B 值3950
精度± 1%
工作温度-20 ~ 105 ℃
热时间常数≤ 12 s

如何使用例程​

下载程序，并连接硬件，即可看到效果

硬件连接​

  • 将配套的 NTC 热敏线插到学习板
NTC线
  • 使用配套 TYPE-C 数据线，将学习板连接到计算机
连接usb线

程序效果​

  • 打开 小智精灵 串口助手 在线串口调试助手，点击“选择串口”，选择 USB Single Serial，即可收到 ADC 转换结果，如图所示
串口数据

例程讲解​

下面介绍了如何自己实现该例程的功能

1、工程配置​

  • 打开 ADC1：在 Pinout&Configuration 页面，将 PA4 设置为 ADC1_IN4

  • 配置 ADC：在 Pinout&Configuration -> Analog -> ADC1 -> Configuration 中

    • ADC_Settings -> Continuous Conversion Mode 设为 Enable，使 ADC 转换持续进行，不用每次手动触发

    • ADC_Regular_ConversionMode -> Rank -> Sampling Time 设为 239.5 Cycles，最长采样时间，可以获得更稳定的转换结果

      采样时间越长，转换结果越准确

  • 打开串口 2 外设： Pinout&Configuration -> Connectivity -> USART2，将 Mode 选择为 Asynchronous

  • 启用 float 打印： 在 cubeIDE 菜单栏中，Project Properties -> C/C++ Build -> Settings -> Tool Settings -> MCU Settings，勾选 Use float with printf ... -nano

    默认情况下，sprintf 函数不能打印小数。因此我们需要配置一下编译器，使其能够打印小数

2、代码​

(1) 初始化过程​

  • 引用头文件： 需要使用 sprintf 打印输出，以及数学函数，在 main.c 引用头文件：
#include "stdio.h"
#include "string.h"
#include "math.h"
  • 启动连续 ADC 转换
// 启动连续ADC转换
HAL_ADC_Start(&hadc1);
// 等待ADC稳定
HAL_Delay(500);

(2) 温度计算​

  • 通过 ADC 值计算 NTC 电阻值
    • adc_value 输入 ADC 结果，范围 0 - 4095
    • return 返回 NTC 电阻值，浮点数类型，单位 Ω
float ADC2Resistance(uint32_t adc_value) {
  return (adc_value / (4095.0f - adc_value)) * 10000.0f;
}
  • 通过 NTC 阻值计算温度
    • R1 NTC 电阻值
    • return 返回温度，float 类型，单位摄氏度
float resistance2Temperature(float R1) {
  float B = 3950.0f;
  float R2 = 10000.0f;
  float T2 = 25.0f;
  return (1.0 / ((1.0 / B) * log(R1 / R2) + (1.0 / (T2 + 273.15))) - 273.15);
}

故障排除​

工程建立和配置