RC充放电实现温度测量.doc

RC充放电实现温度测量作者：宋海平 中国海洋大学 2013年 3 月一提到温度测量，我们通常往往都会想到AD采样，但是在一些对测量精度要求不是很高的场合，我们是不是可以换一种思路，抛弃AD，用其他的方式来实现呢，呵呵，正好接触到一个项目，所以打算挑战一下，没错，就是RC充放电来实现温度测量。先看一下基本的电路连接： 0 (原文件名:RC0.PNG) 图O：cpu拿出三个GPIO管脚，分别连接热敏电阻、100K高精电阻R1、泄流电阻R2，然后通过一只电容器连接到GND。在这里电容器可以理解成一只小电池，而且还是一只可充电电池。 1 (原文件名:RC1.PNG) 图1：将RT设置成高阻太（输入），这样热敏电阻相当于断开（虚线），R1设置成输出，泄流电阻R2设置成输出，如果cpu内部有上拉的话，最好打开，或者配置成强推挽，具体情况根据所选则的cpu而定。这样R2给电容器充电，程序中一直检测R1管脚，直到R1管脚为高 while(R1 = 1);其实电容器被不一定被充满电，只要满足R1管脚处的电平对于cpu来说是个高电平就足以。2 (原文件名:RC2.PNG) 图2：保持RT继续高阻（断开），将R1设置成输出，输出0（低电平），R2设置成输入，此时电容通过100K高精度电阻进行放电，程序中一直检测R2管脚，直到R2管脚为低电平 while(R2 = 0);记录时间T1，T1就是电容器通过100k电阻放电所需要的时间。图3：过程跟图一是一模一样的，给电容器充电（不一定充满），原因你懂的；3 (原文件名:RC3.PNG) 4 (原文件名:RC4.PNG) 图4：将R1设置成高阻（断开），RT设置成输出，并且输出低电平，将R2设置成输出；此时电容器通过RT进行放电，程序中一直检测R2管脚，直到R2管脚为低电平 while(R2 = 0);记录时间T2，T2就是电容器通过100k电阻放电所需要的时间。到此，我们就可以算出热敏电阻RT的阻值了：6 (原文件名:RC6.PNG) 001 /*002 *中国海洋大学003 *宋海平004 * 温度采集005 * 参考电阻为100 K006 * param 007 * unsigned char channel:采集哪个通道的温度 008 * NTP_OUTSIDE: 温控器外部温度探头009 * NTP_INSIDE: 温控器内部探头010 *return011 * ERROR_NTP_PARA_ERROR:参数错误012 * ERROR_NTP_LOST_ERROR:温度探头丢失013 * 非负:采集到的温度值014 *015 * brief 016 * 中国海洋大学 宋海平 017 */018 019 020 #define NTP_CHECK (1)021 short ntp_100k_get_temperature(unsigned char channel)022 double x, y, z;023 unsigned long temperature_cnt_a, temperature_cnt_b;024 unsigned char tmp;025 026 if(channel = NTP_INSIDE)027 SET_P2(7, IO_PORT_TRI_IN); /参考电阻 输入028 SET_P2(6, IO_PORT_PULL_OUT); / 泄流电阻输出029 SET_P4(4, IO_PORT_TRI_IN); / 热敏电阻输入030 031 RFL0 = 0; /泄流电阻输出0032 while(RE0); / 一直等到电容空033 034 RFL0 = 1; /泄流电阻输出1035 while(!RE0); / 一直等到电容满036 037 SET_P2(7, IO_PORT_NO_PULL_IO); /参考电阻 输出038 SET_P2(6, IO_PORT_TRI_IN); / 泄流电阻输入039 SET_P4(4, IO_PORT_TRI_IN);/ 热敏电阻输入040 041 RE0 = 0; /参考电阻输出0， 给电容放电042 temperature_cnt_a = 1;043 while(RFL0) / 等到电容电量放空044 temperature_cnt_a +;045 if(temperature_cnt_a NTP_MAX_COUNTER)046 return ERROR_NTP_LOST_ERROR;047 048 049 050 SET_P2(7, IO_PORT_TRI_IN); /参考电阻 输入051 SET_P2(6, IO_PORT_PULL_OUT); / 泄流电阻输出052 SET_P4(4, IO_PORT_TRI_IN); / 热敏电阻输入053 054 RFL0 = 0; /泄流电阻输出0055 while(RE0); / 一直等到电容空056 057 RFL0 = 1; /泄流电阻输出1058 while(!RE0); / 一直等到电容满059 060 SET_P2(7, IO_PORT_TRI_IN); /参考电阻 输入061 SET_P2(6, IO_PORT_TRI_IN); / 泄流电阻输入062 SET_P4(4, IO_PORT_NO_PULL_IO);/ 热敏电阻输出063 RT0 = 0; /通过热敏电阻给电容充电064 temperature_cnt_b = 1;065 while(RFL0)066 temperature_cnt_b +;067 if(temperature_cnt_b NTP_MAX_COUNTER)068 return ERROR_NTP_LOST_ERROR;069 070 071 else if(channel = NTP_OUTSIDE)072 SET_P2(4, IO_PORT_TRI_IN); /参考电阻 输入073 SET_P2(3, IO_PORT_PULL_OUT); / 泄流电阻输出074 SET_P2(5, IO_PORT_TRI_IN); / 热敏电阻输入075 076 RFL1 = 1; /泄流电阻输出1077 while(!RE1); / 一直等到电容放满078 079 SET_P2(4, IO_PORT_NO_PULL_IO); /参考电阻 输出080 SET_P2(3, IO_PORT_TRI_IN); / 泄流电阻输入081 SET_P2(5, IO_PORT_TRI_IN);/ 热敏电阻输入082 083 RE1 = 0; /参考电阻输出0， 给电容放电084 temperature_cnt_a = 1;085 while(RFL1) / 等到电容电量充满086 temperature_cnt_a +;087 if(temperature_cnt_a NTP_MAX_COUNTER)088 return ERROR_NTP_LOST_ERROR;089 090 091 SET_P2(4, IO_PORT_TRI_IN); /参考电阻 输入092 SET_P2(3, IO_PORT_PULL_OUT); / 泄流电阻输出093 SET_P2(5, IO_PORT_TRI_IN); / 热敏电阻输入094 095 RFL1 = 1; /泄流电阻输出1096 while(!RE1); / 一直等到电容满097 098 SET_P2(4, IO_PORT_TRI_IN); /参考电阻 输入099 SET_P2(3, IO_PORT_TRI_IN); / 泄流电阻输入100 SET_P2(5, IO_PORT_NO_PULL_IO);/ 热敏电阻输出101 RT1 = 0; /通过热敏电阻给电容放电102 temperature_cnt_b = 1;103 while(RFL1)104 temperature_cnt_b +;105 if(temperature_cnt_b NTP_MAX_COUNTER)106 return ERROR_NTP_LOST_ERROR;107 108 109 else110 return