Arduino UNO使用NTC热敏电阻测温+滤波
目录
一，硬件：
二，原理：
三，接线图：（本例使用了三个ntc，分别读取三个温度，图中只画出一个）
四，代码：
五，实际效果：
六，实物展示
一，硬件：
- Arduino UNO 开发板
- 50K NTC 热敏电阻（参数：R值是50k，B值是3950）
- 10K电阻
二，原理：
通过读取串联电阻电压值，计算出NTC的阻值，然后根据NTC热敏电阻阻值与温度之间的转换公式，计算出当前的温度。但实际读取的温度会存在干扰，温度波动很大，所以要用滤波器，让输出的温度平稳。
三，接线图：（本例使用了三个ntc，分别读取三个温度，图中只画出一个）
四，代码：
//NTC温度计，通过10k电阻串联，adruino 10bit 读取电压,通过欧姆定律计算NTC的阻值，再通过公式计算出温度，该程序有滤波，是输出的值更稳定。
//精度为 0.26°C 满足正常使用
//动态滤波算法
#include #define Threshold_1 5 //阈值1用于一阶带参滤波器，AD大于此值时，计数值 增加
#define Threshold_2 10 //阈值2用于一阶带参滤波器，计数值 大于此值时，增大参数K，增强滤波跟随//二阶卡尔曼滤波器对象
class KLM_filter
{
public:int TR_NEW_DATA = 0; //新值int TR_OLD_DATA = 85; //旧值int NTC_yinjiao=A0; //定义NTC引脚void temp_filter();KLM_filter(int yinjiao);
private:float K = 0.0; //滤波系数uint8_t num_x = 0; //滤波计数器boolean flag = 0; //数据增减趋势int trsd_num0 = 0;
};KLM_filter::KLM_filter(int yinjiao)
{NTC_yinjiao=yinjiao;TR_OLD_DATA=analogRead(NTC_yinjiao);
}void KLM_filter::temp_filter()
{TR_NEW_DATA = analogRead(NTC_yinjiao);//判断变化方向是否一致 flag=1为一致，flag=0为不一致if (TR_NEW_DATA >= TR_OLD_DATA){TR_NEW_DATA = analogRead(NTC_yinjiao);if (TR_NEW_DATA >= TR_OLD_DATA) flag = 1;else flag = 0;}else if (TR_NEW_DATA < TR_OLD_DATA){TR_NEW_DATA = analogRead(NTC_yinjiao);if (TR_NEW_DATA < TR_OLD_DATA) flag = 1;else flag = 0;}if (flag) //变化方向一致时执行{num_x++;if (abs(TR_NEW_DATA - TR_OLD_DATA) > Threshold_1) //当变化大于Threshold_1的时候，进行计数器num快速增加，以达到快速增大K值，提高跟随性{num_x++;}if (num_x > Threshold_2) //计数阈值设置，当递增或递减速度达到一定速率时，增大K值{K = K + 0.1; //0.1为K的增长值，看实际需要修改num_x = 0;}}else{num_x = 0;K = 0.05; //变化稳定时K值，看实际修改}TR_OLD_DATA = float((1 - K) * TR_OLD_DATA + K * TR_NEW_DATA);
}KLM_filter ntc1KLM(A0);
KLM_filter ntc2KLM(A1);
KLM_filter ntc3KLM(A2);//NTC 计算相关
const float balanceR[3] = { 9950, 10100, 10049 }; //参考电阻阻值，即与NTC串联的电阻，越精确越好
const float ADC_max = 1023.0;/*使用beta方程计算阻值。*/
const float beta = 3950.0; //商家给出的电阻对应25°C下的bata值
const float roomTemp = 298.15; //以开尔文为单位的室温25°C
const float roomTempR = 50000.0; //NTC热敏电阻在室温25°C下具有典型的电阻//传入ADC的值，返回温度
float readThermistor(int adc_value,int rb_index)
{float rThermistor = 0; //保存热敏电阻的电阻值float tKelvin = 0; //以开尔文温度保存温度float tCelsius = 0; //以摄氏温度保存温度switch(rb_index){case 1:rThermistor = balanceR[0] * ((ADC_max / adc_value) - 1);break;case 2:rThermistor = balanceR[1] * ((ADC_max / adc_value) - 1);break;case 3:rThermistor = balanceR[2] * ((ADC_max / adc_value) - 1);break;}tKelvin = (beta * roomTemp) / (beta + (roomTemp * log(rThermistor / roomTempR)));tCelsius = tKelvin - 273.15; //将开尔文转换为摄氏温度return tCelsius;
}void setup()
{Serial.begin(115200);
}void loop()
{ntc1KLM.temp_filter();ntc2KLM.temp_filter();ntc3KLM.temp_filter();Serial.print("a:");Serial.print(readThermistor(ntc1KLM.TR_OLD_DATA,1));Serial.print("; ");Serial.print("b:");Serial.print(readThermistor(ntc2KLM.TR_OLD_DATA,1));Serial.print("; ");Serial.print("C:");Serial.print(readThermistor(ntc3KLM.TR_OLD_DATA,1));Serial.println(";");delay(100);
}
五，实际效果：
温度稳定，能迅速响应温度变化。精度为0.26°C.
六，实物展示：
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