【输入】NTC热敏电阻B值计算程序

两个主要的步骤：

设计分压器电路来测量NTC（负温度系数热敏电阻）的阻值。
编写C语言函数来使用测量的阻值和NTC参数计算温度。

首先，让我们设计分压器电路。

分压器电路设计

您需要一个已知阻值的参考电阻，通常推荐与NTC在预期工作温度附近阻值相当的电阻，比如10KΩ。

    Vcc||Rref (10KΩ)|+---> Vout (测量的电压)|NTC (10KΩ at 25°C)|GND

在这个电路中，Vcc 可能是你的微控制器的模拟参考电压（例如3.3V或5V），Rref 是参考电阻，NTC是热敏电阻。Vout 是两个电阻之间的电压，我们将用ADC（模数转换器）读取该电压。

C语言函数设计

温度计算依据以下公式来计算：

$T = 1 / (1/T_{25} + (1/B) * log(R_{ntc}/R_{25}))$

其中：

T 是绝对温度（Kelvin）。
T_{25} 是25°C时的温度（Kelvin），即 298.15K。
B 是热敏电阻的B值，例如3950。
R_{ntc} 是NTC的实际阻值。
R_{25} 是NTC在25°C下的阻值（10KΩ）。

要计算这个，您需要从ADC测量值转换为阻值：

$R_{ntc} = R_{ref} * \frac{V_{cc} - V_{out}}{V_{out}}$

然后使用以上公式计算温度。

这里是一个C语言函数的例子，假设您能够获得Vout：

#include <math.h>#define Rref 10000.0f   // 参考电阻的阻值，10KΩ
#define R25  10000.0f   // NTC在25°C下的阻值，10KΩ
#define B    3950.0f    // B值
#define Vcc  5.0f       // 电源电压
#define ADC_max_value 1023.0f  // 假设您的ADC是10位的// 将ADC原始值转换为电压值的函数
float ADC_to_voltage(int ADC_value) {return (float)ADC_value * (Vcc / ADC_max_value);
}// 函数传入Vout，返回摄氏温度
float NTC_temp_C(float Vout) {// 计算NTC的阻值float Rntc = Rref * ((Vcc / Vout) - 1.0f);// 计算NTC的温度（Kelvin）float T = 1.0f / ((1.0f / 298.15f) + (1.0f / B) * logf(Rntc / R25));// 转换为摄氏温度float tempC = T - 273.15f;return tempC;
}// 然后您的代码在获取ADC的原始值并计算温度时可能如下所示：
// int ADC_value = ADC_Read(); // 假设这是您用于读取ADC原始值的函数
// float voltage = ADC_to_voltage(ADC_value);
// float temperature = NTC_temp_C(voltage);

请注意，您的微控制器需要具有模数转换器来读取Vout电压，公式中使用的数值可能需要根据您实际使用的硬件进行调整。 ADC读取到的数字可能需要转换为实际的电压值，这取决于您的微控制器的分辨率（如10位、12位等）和参考电压。这部分代码需要根据您微控制器的实际编程手册来实现。

如果您的开发环境不包含 math.h 头文件，您还可以使用泰勒级数展开或查找表来实现自然对数函数。对于热敏电阻的温度计算，精确度不需要非常高，所以您可以采用一个简化的对数函数实现。

以下是一个使用泰勒级数展开的简化对数（自然对数）近似函数：

float ln_approx(float x) {if (x <= 0.0f) {return 0.0f;  // 对数未定义或无效输入值}float y, y_old, t;y = 0;t = (x - 1) / (x + 1);// 计算前几项y = 2 * t;t = t * t * t; // t^3y += (2 * t) / 3;t *= t * t; // t^5y += (2 * t) / 5;return y;
}

请注意，上述代码的精度依赖于泰勒级数中考虑的项数。上述实现只考虑了展开的前五项，根据您的应用需求，您可能需要更多项以提高精度。

然后您可以在没有 math.h 的情况下重写 NTC_temp_C 函数：

float NTC_temp_C(float Vout) {if (Vout <= 0.0f) {return -273.15f; // 无效数据}// 计算NTC阻值float Rntc = Rref * ((Vcc / Vout) - 1.0f);// 温度计算float T = 1.0f / ((1.0f / 298.15f) + (1.0f / B) * ln_approx(Rntc / R25));// 转为摄氏度float tempC = T - 273.15f;return tempC;
}