【原创】RC充放电实现温度测量，前一段时间用过的，总结一下
首先检讨一下，用的cpu是本人很不喜欢的甚至讨厌的stc某一系列的，不为别的，就因为祖父祖母的，太扯淡了。言归正传。。
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：
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_37/ourdev_626300HT8TBI.PNG
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。
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_37/ourdev_626301W17HD9.PNG
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。
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_37/ourdev_626302LAD5W7.PNG
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；
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_37/ourdev_626303I9IDGD.PNG
3 (原文件名:RC3.PNG)
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_37/ourdev_626304N0PM3O.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：
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_37/ourdev_626468STEK2Q.PNG
6 (原文件名:RC6.PNG)
001 /**
002 *青岛昊阳智能微控技术有限公司
003 *
004 * 温度采集
005 * 参考电阻为100 K
006 * @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 *@return
011 * 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 * by kaka,2011,2,20
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0
032 while(RE0); // 一直等到电容空
033
034 RFL0 = 1; //泄流电阻输出1
035 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0
055 while(RE0); // 一直等到电容空
056
057 RFL0 = 1; //泄流电阻输出1
058 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1
077 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1
096 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 }else{
110 return ERROR_NTP_PARA_ERROR;
111 }
112
113 x = 0;
114 y = temperature_cnt_a;
115 z = temperature_cnt_b*100000;
116 x = z / y;//热敏电阻除以参考电阻
117 tmp = ntp_100k_conversion(x);
118
119 return tmp;
120 } mark 不错 标记一下 MARK 楼主流程图做得不错 很不错，这样非常方便，而且体积小，不需要电桥和调理电路，一般精度的测量足够了。感谢楼主分享。 mark 这个用555是不是会好点,有人说STC的输入触发器有问题(仅是听说),如果接比较器的话就不用校准了 mark mark 很形象.我也用过,但是对于热敏电阻的标准值,一直没环境测量,所以变得很被动了. cool 图很给力 图片很不错 有矛盾的地方，看了晕。 根据顶楼的公式 RT*T2 = R1*T1，R1*T1 是一个固定值，当 RT 变大的时候放电时间会变长，因此 T2 变大，RT*T2 也会变大，这个公式有问题？ 记号！！ 文章里有几处输入和输出写反了，望楼主编辑一下方便阅读 :) 想问一下，图怎么画的 强～ mark 好东西，支持 mark mark 回复【18楼】wajlh
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图就是用visio画的 回复【15楼】atommann
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呵呵，搞错了，谢谢提醒。。 标记 想问下楼主，定时器如何取值比较合适呢·！
如果一直在主程序中跑，中断后，会影响电容放电时间计数吗？ 这个要用STC12系例来做吧? mark 图不错！ 不错啊，喜欢！ 图蛮给力的，不过这个方法哪里看见过。。。 楼主是通过电容放电的时间来测的，好像大家一般都是测电容充电时间的，先充电再测放电时间，这过程中会不会因为电容自漏电造成误差？
我也试验过，也通过读取16位定时器的值来验证，不过我是程序菜鸟，目前只会汇编，不会处理16进制的乘除法，特别是要求精度的情况下还要有余数，所以我只是看看定时器的值判断一下而已，通过串口把定时器的值发回电脑串口软件，读回的定时值很稳定，偶尔偏差一个值，用手捏着传感器读数就变了好多，， "002 *青岛昊阳智能微控技术有限公司 "
it is incredibly complicated.
you can code it much simpler. mark 回复【34楼】millwood0
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Yes, I think “hanyo” better。。 这个真的很不错，以前做过和这个一样的，检测气敏电阻阻值的，用AVR做的，也是这个原理。
图画得很到位。 STC做不到的。 不错，标记一下 标记一下,以后用的到 记录时间T2，T2就是电容器通过100k电阻放电所需要的时间。
应该是"记录时间T2，T2就是电容器通过RT电阻放电所需要的时间。" 哇哦，虽然不是啥新东西。。。不过那几个图画得很好。赞～
【34楼】 millwood0 说的对，代码太过复杂了。
而且，对于有三态IO的单片机来说，两个IO就够了，一个Rt，一个电容，足矣。
说到底都是AD转换。只是形式不同而已。
话说不带AD的单片机也多数都带个比较器，用它做更好。 回复【15楼】atommann
根据顶楼的公式 rt*t2 = r1*t1，r1*t1 是一个固定值，当 rt 变大的时候放电时间会变长，因此 t2 变大，rt*t2 也会变大，这个公式有问题？
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RT/T2 = R1/T1, 你弄反了. 两个IO精度会下降的. 必须用同一个IINPUT检测"高",用同一个INPUT检测"低",否则精度很差. 回复【43楼】gwdong
回复【15楼】atommann
根据顶楼的公式 rt*t2 = r1*t1，r1*t1 是一个固定值，当 rt 变大的时候放电时间会变长，因此 t2 变大，rt*t2 也会变大，这个公式有问题？
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rt/t2 = r1/t1, 你弄反了.
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gwdong，你没有读懂我的话，我说“根据顶楼的公式 rt*t2 = r1*t1”，这个公式就是顶楼最初的公式，我质疑的就是这个公式有问题。楼主现在的公式是重新修改过的了。 回复【43楼】gwdong
回复【15楼】<span highlight="search">atommann</span>
根据顶楼的公式 rt*t2 = r1*t1，r1*t1 是一个固定值，当 rt 变大的时候放电时间会变长，因此 t2 变大，rt*t2 也会变大，这个公式有问题？
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rt/t2 = r1/t1, 你弄反了.
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你看一下楼主在 25 楼的回复。 MARK！！ NTC这个鬼东西用在工业上可靠性很难保证. mark 顶顶 没有这个必要吧 图片很给力 顶一下， mark 好东西，做个记号先。 图很喜欢，哈哈~~ 简易的AD转换，这样算比较经济的了 图做的真好{:victory:} 有空试试 留个记号…呵呵…以后回去看 谢谢分享，学习了 mark……
顶一个… 收藏了，分析的很仔细！ mark ~ RC的充放电不是不可以，只是RC是非线性的DD，所以温度需要你重新标定的，还有就是RC的充放电太依赖于RC的稳定性，这个问题你想吧 标记一下 图画得很不错呀 好东西........................ longquan 发表于 2011-3-29 07:58
这个用555是不是会好点,有人说STC的输入触发器有问题(仅是听说),如果接比较器的话就不用校准了 ...
555请楼上的晒晒原理图 请问lz 用这种方法那HR202湿敏电阻改如何测量呢 感觉不错，学习下！ 楼主，啥也不说，就是吊，就是任性 为什么电容充电不需要充满也可以啊 markmarkmarkmark 好东西，收藏一下 楼主的图通俗易懂.顶
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