基于NTC的电路控温设计方案
ntc（negative temperature coefficient）是一种随温度上升时，电阻值呈指数关系减小的热敏电阻。应用广泛，最近我们就采用了ntc来控制加热并测温，并达到了预期的效果。
1、硬件设计
我们使用三极管作为加热元件，通过ntc来控制通过三极管的电流，以起到控制温度的作用，至于温度控制到多少，可以通过调节电位器来控制。同时使用另一个ntc来测量当前的温度。电路图如下：
上图中我们通过一个电桥来采集ntc电阻的变化，因为电阻的变化会引起c17两端电压的变化。温度越高ntc电阻越小，c17两端电压差就越大，反之越小。我们采用了25摄氏度时，阻值为10k的ntc。不难推断出输出电压与ntc电阻值得关系。当输出电压为0v时，电阻约25k，查表可知唯独为5摄氏度左右。当输出电压为5v时，电阻值接近0，查表可知在100摄氏度以上。职业便是这个电路的理论测量范围。
2、软件设计
前面我们设计了测量电路，也分析了检测电压与ntc电阻制的关系。接下来我们主要讨论一下软件设计。软件的设计我们采用了公式法和查表法两种方式来获取温度值。
（1）公式法
我们前面已经提到过，ntc是一种随温度上升时，电阻值呈指数关系减小的热敏电阻。而这种指数关系具体如下：
其中，b是ntc的常数，每种为固定值。rt是ntc的电阻，r为标称25摄氏度时的电阻。t1是rt对应的开氏温度，t2是标称的开氏温度。于是我们就可以推导出有电阻计算温度的公式：
根据以上公式我们可以实现：
/*公式法计算ntc温度值*/
static float formulantctemperature(floatresistance)
{
floattemp;
floatresult=0.0;
result=resistance/ntc_nominal_resistance;
result=(log(result)/ntc_nominal_constant)+(1/(ntc_nominal_temperature+kelvin_constant));
temp=1/result-kelvin_constant;
returntemp;
}
（2）查表法
查表法顾名思义就是通过电阻分度表来获取温度区间，再做拟合。首先我们需要建立相应的表我们定义为数组。有了分度表实现也就简单了，但需要注意两端极限位置的处理。具体实现如下：
/*查表法计算ntc温度值*/
static float lookupntctemperature(float resistance)
{
floattemp;
uint16_tindex=ntc_table_length+10;
index=findtargetlocation(resistance);
if(index=ntc_table_length)
{
temp=ntcvaluetable[0][ntc_table_length-1];
}
else
{
floatlowt=ntcvaluetable[0][index-1];
// floathight=ntcvaluetable[0][index];
floatlowr=ntcvaluetable[1][index-1];
floathighr=ntcvaluetable[1][index];
temp=((resistance-lowr)*0.5)/(highr-lowr)+lowt;
}
returntemp;
}
/*查找目标位置*/
static uint16_t findtargetlocation(floatresistance)
{
uint16_tposition=0;
while(ntcvaluetable[1][position]>resistance)
{
if(position
{
position++;
}
else
{
position++;
break;
}
}
returnposition;
}
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上图中我们通过一个电桥来采集ntc电阻的变化，因为电阻的变化会引起c17两端电压的变化。温度越高ntc电阻越小，c17两端电压差就越大，反之越小。我们采用了25摄氏度时，阻值为10k的ntc。不难推断出输出电压与ntc电阻值得关系。当输出电压为0v时，电阻约25k，查表可知唯独为5摄氏度左右。当输出电压为5v时，电阻值接近0，查表可知在100摄氏度以上。职业便是这个电路的理论测量范围。
2、软件设计
前面我们设计了测量电路，也分析了检测电压与ntc电阻制的关系。接下来我们主要讨论一下软件设计。软件的设计我们采用了公式法和查表法两种方式来获取温度值。
（1）公式法
我们前面已经提到过，ntc是一种随温度上升时，电阻值呈指数关系减小的热敏电阻。而这种指数关系具体如下：
其中，b是ntc的常数，每种为固定值。rt是ntc的电阻，r为标称25摄氏度时的电阻。t1是rt对应的开氏温度，t2是标称的开氏温度。于是我们就可以推导出有电阻计算温度的公式：
根据以上公式我们可以实现：
/*公式法计算ntc温度值*/
static float formulantctemperature(floatresistance)
{
floattemp;
floatresult=0.0;
result=resistance/ntc_nominal_resistance;
result=(log(result)/ntc_nominal_constant)+(1/(ntc_nominal_temperature+kelvin_constant));
temp=1/result-kelvin_constant;
returntemp;
}
（2）查表法
查表法顾名思义就是通过电阻分度表来获取温度区间，再做拟合。首先我们需要建立相应的表我们定义为数组。有了分度表实现也就简单了，但需要注意两端极限位置的处理。具体实现如下：
/*查表法计算ntc温度值*/
static float lookupntctemperature(float resistance)
{
floattemp;
uint16_tindex=ntc_table_length+10;
index=findtargetlocation(resistance);
if(index=ntc_table_length)
{
temp=ntcvaluetable[0][ntc_table_length-1];
}
else
{
floatlowt=ntcvaluetable[0][index-1];
// floathight=ntcvaluetable[0][index];
floatlowr=ntcvaluetable[1][index-1];
floathighr=ntcvaluetable[1][index];
temp=((resistance-lowr)*0.5)/(highr-lowr)+lowt;
}
returntemp;
}
/*查找目标位置*/
static uint16_t findtargetlocation(floatresistance)
{
uint16_tposition=0;
while(ntcvaluetable[1][position]>resistance)
{
if(position
position++;
}
else
{
position++;
break;
}
}
returnposition;
}
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