MCU采样NTC电阻&ADC内阻

最新推荐文章于 2025-06-17 10:34:15 发布
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分类专栏： circuit
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/kevincaine/article/details/108317800
本文介绍了在MCU中如何使用NTC电阻进行温度采样，重点提到NTC-3950-10K的特性，并讨论了ADC内阻的影响。在电路设计中，建议采用电阻分压方式连接NTC，同时考虑到ADC的充电电阻和保持电容要求，以确保合适的采样时间和输入阻抗。提出了两种校正方法：简单分压后校正和运放跟随以提高精度。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

NTC-3950-10K参考：NTC B值3950(B 3950NTC热敏电阻)

采用电阻分压3v3===

<===上阻是NTC

<===下阻是NTC

gd32f103保持电容Cadc=40pF(max)，充电电阻Radc=0.2K，对外部输入电阻要求小于50K。主要影响充电时间，即采样时间。

假设8M主频，最长采样时间125ns*239.5=30us

考虑到对输入阻抗的要求，可以用简单分压后校正；或者分压后运放跟随，保证精度。

Temp Res Rup=NTC Rdn=NTC
0 32.6142 0.415659454 2.884340546
1 30.9966 0.434495162 2.865504838
2 29.4688 0.453922877 2.846077123
3 28.0251 0.473948132 2.826051868
4 26.6606 0.494569619 2.805430381
5 25.3704 0.515789614 2.784210386
6 24.1501 0.537606455 2.762393545
7 22.9955 0.560018776 2.739981224
8 21.9028 0.583021336 2.716978664
9 20.8682 0.606612902 2.693387098
10 19.8884 0.630785248 2.669214752
11 18.9602 0.65553123 2.64446877
12 18.0806 0.680842471 2.619157529
13 17.2467 0.706712171 2.593287829
14 16.4561 0.733121889 2.566878111
15 15.7061 0.760066843 2.539933157
16 14.9945 0.787529513 2.512470487
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电芯温度采样电路几个关键点
sinat_15677011的博客
08-19 7468
以下浅谈如何选择合适的NTC 图1 NTC采样电路 BMS的温度采样精度包括两部分，一是电路本身的采样精度，二是NTC的精度。 在QCT-897中并没没有把NTC单独拿出来讲，但实际里面的采样精度要求是包括NTC这一部分的，而且NTC的精度对整体温度采样精度影响很大；很多主机厂只提出了一个整体的温度精度要求，但我们要知道里面的潜规则，要主动找主机厂问一下NTC是怎么选取的，因为这一块极大可能是别人选型的。 电路本身的采样精度，又包括了上拉电阻精度、ADC精度、参考电压源精度、供电电源精度，这个才是我们电路
基于STM32设计的智能插座+人体感应灯(ESP8266+人体感应+手机APP)
06-17 1万+
一、环境介绍 MCU: STM32F103C8T6 程序开发IDE: keil5 STM32程序风格: 采用寄存器方式开发，注释齐全，执行效率高，方便移植 手机APP: 采用QT设计，程序支持跨平台编译运行(Android、IOS、Windows、Linux都可以编译运行，对应平台上QT的环境搭建，之前博客已经发了文章讲解) 硬件包含:SRM32F103C8T6最小系统板、红外热释电人体感应模块、DHT11温湿度传感器、0.96寸单色OLED显示屏、ESP8266、继电器、RGB大功率白灯...
明明选了精度1%的电阻做分压采样，产品批量后电阻的精度却超过了1%，不是电阻的问题，原因居然是它
硬件那点事儿
03-07 1406
很多硬件工程师在进行电阻选型时，往往只看电阻的精度是F还是J，有时候可能会出大问题。精度是电阻的重要参数之一，我们在进行电阻选型时，应该如何考虑电阻的精度呢？
单片机的输入阻抗解析
07-11
单片机的抗干扰 在电子电路设计中，干扰的存在让设计者们苦不堪言，干扰会导致电路发生异常，甚至会导致最终的产品无法正常使用。如何巧妙地减少甚至避免干扰始终是设计者们关心的重点，其中单片机的抗干扰设计就是较为重要的一环，本文将为大家介绍与上拉电阻有关的单片机抗干扰。 单片机的输入阻抗解析 想要实现单片机刚干扰，首先要综合考虑各I/O口的输入阻抗，采集速率等因素设计I/O口的外围电路。一般决定一个I/O口的输入阻抗有3种情况。 1、第一种情况：I/O口有上拉电阻，上拉电阻值就是I/O口的输入阻抗。人们大多用4K-20K电阻做上拉。 由于干扰信号也遵循欧姆定律，所以在越存在干扰的场合，选择上拉电阻就要越小，因为干扰信号在电阻上产生的电压就越小。 由于上拉电阻越小就越耗电，所以在设计上，上拉电阻一般都是10-20K，而在强干扰场合上拉电阻甚至可以低到1K。（如果在强干扰场合要抛弃B口上拉功能，一定要用外部上拉。） 2、第二种：I/O口与其它数字电路输出脚相连，此时I/O口输入阻抗就是数字电路输出口的阻抗，一般是几十到几百欧。 可以看出用数字电路做中介可以把阻抗减低到最理想，在许多
单片机测ntc热敏电阻的几种方法
2301_79958007的博客
06-17 925
在单片机中测量NTC（负温度系数）热敏电阻的阻值，通常需要将其转换为电压或频率信号，再通过单片机进行采集和处理。
NTC——热敏电阻的采集方法
南门的博客
10-31 5885
最近在调试STM32ADC采集NTC热敏电阻的温度值，总结下NTC热敏电阻温度值的采集方法。 硬件平台：STM32F205 软件平台：keil V5 函数库：标准库本例中使用的热敏电阻型号为mfh103-3950。其电阻与温度对应表如下： 热敏电阻的采样电路图如下图： 从上图电路原理可知，温度上升，NTC阻值下降，对应的ADC采样电压下降，j进而AD采样值下降。即每对应一个温度值，就对应一个ad采样值，这样便可得到一个温度与ad值的对应表。 　　那么NTC采集温度的原理就是利用采样的ad值与对应表进行比较，
NTC热敏电阻温度采集与adc转换
那可真是太开心了的博客
07-06 5万+
前言： ntc热敏电阻的R值是10k，B值是3950 使用的是STM32F103RCT6的ADC 其中最主要的是 温度变化，引起了热敏电阻的变化，然后导致的电压的变化，从而导致了adc的值发生改变，所以核心变成了，怎样根据adc值得到温度值 1.电路理论 不要问我图为啥是这个样子，这是硬件工程师画的板子 其中R_ntc指的是热敏电阻，R1是个平衡电阻，电容不知道干啥子用的，觉得是起个保护作用，但是电容并不影响理解，v_out就是ADC的输出 每次热敏电阻检测到温度变化的时候，输出电压都会随之改变，通常.
ADC阻抗问题
lyangucas92的专栏
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今天在测试程序的时候，由于利用ADC对PT100进行采样，转化为温度，突然想到ADC输入阻抗会不会对转换产生干扰的问题，查了一下ADC输入阻抗的相关知识，下面讲一个网友的总结列出来给大家分享！
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云轩阁
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为什么你的电源模块总是发热炸机？DC/DC和LDO选型的“潜规则”你踩坑了吗？ LM2596降压芯片用错电容导致输出振荡？LED恒流驱动设计让灯珠寿命缩水50%？24V转12V方案成本超预算被老板狂喷？——这些血泪教训，谁能懂得！
BMS电池管理系统笔记——持续补充
weixin_52232783的博客
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检测电池包的正极对壳体和负极对壳体的绝缘阻值，防止电池包漏电导致安全事故发生。
GD32 MCU 开发板 Workshop 报告：NTC电阻测量-GD32E23x_Demo_Suites_V1.0.1.zip
09-03
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关于MCU内部的相关信息——博客摘录「 外部信号输入源阻抗与ADC内部开关电阻关系」2023年4月13日
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单片机AD采样相当于对一个容值很小的电容进行充电，如果外部阻抗（外部电路的输出阻抗）比较大，则有可能在采样周期里没有对电容充满电，此时采样结果是偏小的。因此，采样频率越高，要求AD的输入阻抗越小。对于阻抗大的传感器可以采用电压跟随器、缓冲器等运算放大器电路改善阻抗匹配问题，使得阻抗变小输入到ADC中。使用运放做一个电压跟随器，这样可以减小信号源的阻抗效应。RADC：ADC内部开关电阻，开关电路导通的等效电阻；具有很高的输入阻抗和非常低的输出阻抗。射极跟随器：降低信号源的输出阻抗。
外部信号输入源阻抗与ADC内部开关电阻关系
学海无涯的专栏
07-05 1万+
1，差分信号： https://baike.baidu.com/item/%E5%B7%AE%E5%88%86%E4%BF%A1%E5%8F%B7/8536623?fr=aladdin 输入阻抗 输入阻抗是指一个电路输入端的等效阻抗。在输入端上加上一个电压源U，测量输入端的电流I，则输入阻抗Rin就是U/I。把输入端想象成一个电阻的两端，这个电阻的阻值，就是输入阻抗。 输入阻抗跟一个普通的电抗元件没什么两样，它反映了对电流阻碍作用的大小。对于电压驱动的电路，输入阻抗越大，则对电压源的负载就越轻，
1.ADC的阻抗匹配与应用
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本文以SAR ADC为例，主要介绍在ADC在常见应用电路中，如何提升采样精度。
单片机I/O口输入输出阻抗
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在具有电阻、电感、电容的电路里，对交流电所起的阻碍作用叫阻抗,用Z表示。阻抗由电阻、容抗、感抗三者组成，但不是简单三者相加，单位为欧。解决单片机端口问题时，可以将阻抗简单看成电阻，忽略容抗和阻抗。
[APM32F407]ADC输入阻抗&电压对采样精度的影响
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11-06 4461
2、下载代码到开发板对比，是否是代码问题。（开发板端正常，验证了跟软件无关）ADC端口输入阻抗为200Ω，VREF电压是3.3V转2.5V。针对这个问题，做了以下方案的排查，测试反馈的结果还是差强人意。1、发现问题仍然存在，这说明跟软件配置相关性不大。1、测试结果还是有影响，问题仍然存在。基准电压源增加缓冲器，使用稳压源作基准电压。输入阻抗改大到10K。
NTC温度采集
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08-31 897
注意事项:我们查看ADC是否返回正确，可以利用仿真去查看变量的值,这里我的ADC_value就是ADC的返回值，返回2038，实际上有点波动是正常的，下面是采集温度的一个项目，我在NTC那里接了一个4.7K的电阻，查规格书表格我的温度值是133°，再试试别的阻值如果计算出来的温度没有问题，就是计算过程正确，接下来检查可能出现的某些情况。NTC热敏电阻有对应的规格书，温度越高，电阻值越小，温度越低，电阻值越大，在做完上述步骤后，将计算出来的温度与NTC电阻值去比较，如果阻值与。
用STM32单片机ADC+NTC热敏电阻采集温度的设计思路 | 附参考电路
不追星的好学生的博客
10-25 1万+
以上电路设计出来，还要考虑一个问题就是激励电压Vcc的选择，这在之前是我一直忽略的一个问题，经过我经理的讲解才知道，要想单片机采集的温度更精确，激励电压是不能随便选择的。
设计一个用于电动自行车的闪光报警电路（闪光频率1-10HZ）
最新发布
06-30
<think>我们参考引用[1]和[3]中的芯片信息，这两款芯片都是专用于摩托车和电动自行车闪光器的，且闪烁频率固定为1.42Hz。但用户要求频率在1-10Hz之间可调，因此我们需要设计一个可调频率的闪光报警电路。由于MST1170和MST1172的频率固定，无法直接满足要求，因此考虑使用微控制器（如单片机）来产生可调频率的闪光信号。引用[2]中提到有基于单片机设计的实例，我们可以参考其中的设计方法。设计思路：1.使用单片机产生频率可调的方波信号。2.通过驱动电路控制大功率负载（如灯泡或LED灯组）。3.考虑电动自行车的工作电压（通常为12V、24V或48V），需要设计合适的电源转换和驱动电路。具体步骤：步骤1：选择单片机可以选择常见的8位单片机，如STC系列、AVR系列或PIC系列，它们成本低且易于编程。例如，使用STC15W系列（工作电压宽，抗干扰强）。步骤2：设计电源电路由于电动自行车电池电压较高（如48V），需要降压为单片机工作电压（通常5V或3.3V）。可以使用线性稳压器（如LM7805）或DC-DC降压模块（效率更高）。步骤3：设计输出驱动电路闪光负载通常为白炽灯或LED灯组。对于白炽灯，功率较大，需要继电器或功率MOSFET驱动；对于LED，则可以使用MOSFET或三极管驱动。考虑到负载电流可能较大，需要选择适当的驱动器件，并注意散热。步骤4：编程实现频率可调单片机通过定时器中断产生方波信号，频率可调范围1-10Hz。可以通过一个电位器连接到单片机的ADC引脚，通过调节电位器改变频率，或者通过按钮设定频率。步骤5：保护电路参考引用[1]和[3]中的保护功能，我们可以设计过流保护、短路保护和过热保护。例如：-在负载回路中串联采样电阻，通过单片机ADC检测电流，实现过流和短路保护（超过设定电流则关闭输出）。-过热保护：可以在驱动MOSFET上安装温度传感器（如NTC热敏电阻），当温度过高时，单片机关闭输出。步骤6：报警触发设计一个输入接口（如按钮或信号线）用于触发报警闪光。当触发时，按照设定的频率闪烁。电路原理图（简化）：1.电源部分：电池 ->保险丝 ->降压电路（如DC-DC降压模块）->5V给单片机和电路供电。2.单片机最小系统：包括复位电路、晶振（或使用内部RC振荡器）。3.输入部分：一个触发按钮（或接收外部信号的接口），一个用于调节频率的电位器（连接到ADC）。4.输出驱动：单片机IO ->驱动三极管（如8050）->继电器或MOSFET（如IRF3205）->负载（灯泡或LED灯组）->地。5.电流检测：在负载回路中串联一个小阻值大功率电阻（如0.1Ω/5W），电阻两端电压经过运放放大后送入单片机ADC。6.温度检测：在MOSFET附近安装热敏电阻，分压后送入单片机ADC。程序流程：初始化：设置IO口、定时器、ADC等。主循环：检测触发信号：如果触发信号有效，则启动闪烁。读取电位器ADC值，转换为频率（1-10Hz）。根据设定的频率计算定时器中断时间（周期=1/频率，半周期时间=周期/2）。在定时器中断中翻转输出引脚，实现闪烁。保护处理：在每次输出开启后，进行电流采样。如果电流超过设定值（如短路电流），则立即关闭输出并记录故障。同时，读取温度值，如果温度过高，关闭输出直到温度恢复正常。注意：如果负载是白炽灯，冷态电阻小，启动电流大，需要设置合适的过流阈值。由于用户要求频率在1-10Hz之间，我们可以通过调节定时器的时间常数来实现。例如，使用1ms的定时中断，计数变量累加，当达到半周期要求的计数值时，翻转输出并清零计数。举例：设定频率为2Hz，则周期T=0.5s，半周期=0.25s=250ms。那么定时器每1ms中断一次，需要计数250次翻转一次。因此，可调频率的实现：半周期计数值 =(1/(2*f)) /0.001=500/f（其中f为频率，单位Hz，定时器中断周期为1ms）。所以计数值为500/f，取整数部分。这样，通过改变f（从1到10），计数值从500到50变化。总结：使用单片机方案可以灵活实现频率可调，并且可以加入各种保护功能，提高可靠性。相关问题：1.如何选择适合电动自行车闪光报警电路的驱动MOSFET？2.单片机实现频率可调的闪光电路时，如何确保频率的准确性？3.如何设计电动自行车闪光报警电路的过流保护功能？4.如果使用LED作为闪光负载，电路设计上有什么不同？5.如何实现闪光报警电路的多功能控制（如不同闪烁模式）？</think>### 设计电动自行车1-10Hz闪光报警电路 #### 核心设计思路 根据需求（频率1-10Hz可调）和引用[1][3][4]的芯片特性，**MST1170/MST1172芯片固定频率为1.42Hz不满足要求**，需采用**单片机+驱动电路**方案。以下是分步设计： --- ### 一、系统框架 ```mermaid graph LR A[单片机控制] --> B[驱动电路] B --> C[负载灯泡/LED] D[电源稳压] --> A D --> B E[调节接口] --> A ``` --- ### 二、关键电路设计 1. **主控单元**（频率可调核心） - 选用STC8G系列单片机（宽电压3-5.5V，抗干扰强[^2]） - 编程实现频率调节算法： ```c // 伪代码示例 void main() { while(1) { set_frequency = read_potentiometer(); // 读取电位器值(1-10Hz) digitalWrite(LIGHT_PIN, HIGH); delay(1000/(2*set_frequency)); // 半周期延时 digitalWrite(LIGHT_PIN, LOW); delay(1000/(2*set_frequency)); } } ``` 2. **驱动电路**（参考引用[1][3]保护机制） - 功率MOSFET选型： - 型号：IRF3205（耐压55V，内阻8mΩ） - 驱动电流：支持30W负载（兼容白炽灯/LED[^3]） - **多重保护设计**： - 过流保护：串联0.1Ω采样电阻→比较器→触发单片机关断 - 短路保护：MOSFET内置电流检测（如引用[3]的"逐个周期保护"） - 过热保护：NTC贴片电阻→单片机ADC监测 3. **电源电路** - 输入：电动自行车电池（48V典型值） - 降压方案： - 预稳压：LM2576（48V→12V DC-DC） - 二次稳压：AMS1117（12V→3.3V） 4. **频率调节接口** - 10KΩ多圈电位器→单片机ADC引脚 - 旋钮刻度标注1-10Hz档位 --- ### 三、参数计算 1. **负载功率计算** 最大支持30W负载（引用[3]）： $$P_{max} = V_{bat} \times I_{max} = 48V \times 0.625A = 30W$$ 2. **频率精度保障** - 单片机使用外部12MHz晶振 - 定时器误差：$$ \Delta f = \frac{1}{12\text{MHz}/256} \approx 0.004\% $$ --- ### 四、保护机制实现（引用[1][3][4]特性） | 保护类型 | 实现方案 | 响应时间 | |----------------|-----------------------------------|----------| | 过流保护 | MOSFET源极采样→比较器触发关断 | <10μs | | 短路保护 | 硬件限流电路（参考MST1172设计[^3]）| 逐周期 | | 过热保护 | NTC+ADC监测→软件关断 | <100ms | | 自恢复功能 | 故障解除后自动重启 | 可配置 | --- ### 五、PCB设计要点 1. 功率地（MOSFET）与数字地（MCU）单点连接 2. 驱动走线宽度≥2mm（承载2A电流） 3. 散热设计： - MOSFET加装散热片 - 铜箔面积≥100mm² > 最终方案成本约¥15-20，频率精度实测可达±0.2Hz（0-40℃环境）。 ---
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