资讯详情

单片机ADC消抖处理 温度转换



目录

  • 前言
  • 滤波
  • 温度转换
    • 硬件简述
    • 温度查找


前言

实际读取单片机AD值时,读取的值不稳定,在不断变化中,如果不直接处理,很难获得准确的值,所以我们需要处理。


滤波

一般来说AD如果值不稳定,我们可以将读取一段时间的值取平均值,以防止数值突变的影响,我们可以减去最大值和最小值。

我们10ms读取一次AD值,取10次AD平均值可以。

static u16_t s_wMaxAdVal = 0; // AD最大值 static u16_t s_wMinAdVal = 1023; // AD最小值 static u16_t s_wSumAdVal = 0; // AD和 static u16_t s_wAdFiltVal = 0; // 滤波后的值 static u8_t s_nAdCnt = 0;  void AdFilter(u16_t wAdData) { 
           if (wAdData > s_wMaxAdVal)   { 
             wMaxAdVal = wAdData;   }   if (wAdData < s_wMinAdVal)   { 
             s_wMinAdVal = wAdData;   }   s_nAdCnt ;   if (s_nAdCnt <= 10)   { 
             s_wSumAdVal  = wAdData;   }   else   { 
             s_nAdCnt = 0;     s_wSumAdVal -=  (s_wMaxAdVal   s_wMinAdVal);     s_wAdFiltVal = s_wSumAdVal >> 3; // 除以8     /* 重新计算最大最小值 */     s_wMaxAdVal = 0;     s_wMinAdVal = 1023;     s_wSumAdVal = 0;   } } 

该函数中s_wAdFiltVal的值即是滤波后的AD值。


温度转换

通常我们可以使用热敏电阻检测温度,但是热敏电阻的阻值和温度的关系一般不可以通过数学表达式来描述,而是根据热敏电阻的规格书中阻值和温度的关系表来查找。

因此我们需要在程序中编写查找与AD值对应的温度。


硬件简述

NTC硬件图 简单的分压计算,通过温度与阻值的关系表,计算出温度与AD值关系表。


下面列出一个计算好的关系表:

#define RT_NUM 160
#define MINTEMP 0
const u16_t  wRTtable[RT_NUM] =
{ 
        
 /* 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 */   
     994,  992, 991,   989,  987,  985,  983,  981,  979,  977,
 /* 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 */   
     975,  973,  970,  968,  965,  962,  960,  957,  954,  951,  
 /* 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 */
     947,  944,  941,  937,  934,  930,  926,  922,  918,  913,
 /* 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 */
     909,  905,  900,  895,  890,  885,  880,  875,  870,  864,     
 /* 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 */
     858,  853,  847,  841,  835,  828,  822,  816,  809,  802, 
 /* 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 */
     795,  788,  781,  774,  767,  760,  752,  745,  737,  729, 
 /* 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 */
     721,  713,  705,  697,  689,  681,  673,  665,  656,  648, 
 /* 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 */  
     640,  631,  623,  614,  606,  597,  589,  581,  572,  564,  
 /* 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 */ 
     555,  547,  538,  530,  521,  513,  505,  497,  488,  480,  
 /* 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 */ 
     472,  464,  456,  448,  440,  433,  425,  417,  410,  402, 
 /* 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 */ 
     395,  388,  381,  374,  366,  360,  353,  346,  339,  333, 
 /* 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 */ 
     326,  320,  300,  308,  302,  296,  290,  284,  278,  273, 
 /* 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 */ 
     267,  262,  257,  251,  246,  241,  236,  232,  227,  222, 
 /* 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 */
     218,  213,  209,  205,  200,  196,  192,  188,  184,  181, 
 /* 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 */
     177,  173,  170,  166,  163,  159,  156,  153,  150,  147, 
 /* 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 */    
     144,  141,  138,  135,  132,  130,  127,  124,  122,  119, 
};

注: 温度应该是连续递增的。


温度查找

学过C语言的同学,应该都知道二分法查找,每次将当前的值与目标范围的中间值进行比较,从而不断缩小查找范围,时间复杂度为O( log ⁡ 2 n \log_{2}{n} log2​n)

void FindAdcTemp(u16_t wAdcVal, u16_t wTempData)
{ 
        
  u8_t nBegin = 0;
  u8_t nEnd= 0;
  u8_t nMiddle = 0;
  /* 首先判断是否超出表格的最大最小值 */
  nEnd = RT_NUM -1;
  if (wAdcVal <= *(wRTtable + nEnd))
  { 
        
    wTempData = RT_NUM + MINTEMP;
  }
  else if (wAdcVal >= *(wRTtable + nBegin))
  { 
        
    wTempData = MINTEMP;
  }
  else /* 当温度在表格范围内 */
  { 
        
    while ((nBegin < nEnd) && (wAdcVal != *(wRTtable + nMiddle)))
    { 
        
      nMiddle = nBegin + (nEnd - nBegin)>>1;
      if (wAdcVal > *(wRTtable + nMiddle))
      { 
        
        nEnd = nMiddle - 1;
      }
      else
      { 
        
        nBegin = nMiddle + 1;
      }
    }
    wTempData = MINTEMP + (nBegin -1);
    /* 接下来要计算当前的值更偏向于前一个还是后一个数 */
    if (wAdcVal < *(wRTtable + nBegin -1))
    { 
        
      wDiffAdcVal = (*(wRTtable + nBegin -1) - wAdcVal)*10;
      wDiffAdcVal /= *(wRTtable + nBegin -1) - *(wRTtable + nBegin);
      if (wDiffAdcVal >= 5) // 四舍五入
      { 
        
        wTempData = MINTEMP + nBegin;
      }
    }
  }
}

我们只要调用FindAdcTemp这个函数,就可以根据当前的AD值,计算得到最接近的温度值。

标签: 电阻597

锐单商城拥有海量元器件数据手册IC替代型号,打造 电子元器件IC百科大全!

锐单商城 - 一站式电子元器件采购平台