MAX6675 K型热电偶读温度 |
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MAX6675 K型热电偶读温度
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K型热电偶简介MAX6675简介MAX6675时序MAX6675寄存器内容MAX6675读取程序IO定义IO初始化串行数据读写程序读取寄存器值温度计算主函数
实际效果
K型热电偶简介
K型热电偶作为一种温度传感器，K型热电偶通常和显示仪表，记录仪表和电子调节器配套使用。 K型热电偶可以直接测量各种生产中从0℃到1300℃范围的液体蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。 K型热电偶是目前用量最大的廉金属热电偶，其用量为其他热电偶的总和。K型热电偶丝直径一般为1.2mm～4.0mm。 正极（KP）的名义化学成分为：Ni：Cr=90:10，负极（KN）的名义化学成分为：Ni:Si=97：3，其使用温度为-200℃~1300℃。 K型热电偶具有线性度好，热电动势较大，灵敏度高，稳定性和均匀性较好，抗氧化性能强，价格便宜等优点，能用于氧化性惰性气氛中广泛为用户所采用。 MAX6675简介MAX6675冷端温度补偿、热电偶数字转换器可进行冷端温度补偿，并将K型热电偶信号转换成数字信号。数据输出为12位分辨率、SPI兼容、只读格式。 转换器温度分辨率为0.25°C，可读取温度达+1024°C，热电偶在0°C至+700°C温度范围内精度为8 LSB。 MAX6675时序
由于这里采用的是stm32f103rct6主控的正点原子mini板，为了保证不和其他IC冲突，使用A0（连接的wk_up）、A11（usb）、A12（usb）引脚。 IO初始化 void max6675_init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能PA端口时钟 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = MAX6675_CS_PIN |MAX6675_SCK_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); GPIO_SetBits(GPIOA,MAX6675_CS_PIN|MAX6675_SCK_PIN); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = MAX6675_SO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); }其中用到的宏已经在上面引脚定义处给出。 串行数据读写程序 /** * @brief max6675模块读写一个字节的数据 * @param txData：要发送的数据 * @retval 接收到的数据 */ uint8_t max6675_readWriteByte(uint8_t txData) { unsigned char temp=0; unsigned char dat=0; for(temp=0x80; temp!=0; temp>>=1) { SCK=0; SPI_delay(); //让SCK稳定 SCK=1; SPI_delay(); //让SCK稳定 if(MISO==1) { dat|=temp; } else { dat&=~temp; } } return dat; }根据IC时序图，可以编写串行数据读取程序，注意因为是上升沿后读取数据，所以SCK先拉低再拉高，其中的SPI_delay调用的系统延时，用于使时钟线稳定，也保证采样时数据稳定，同时由于MAX6675允许的最快速率为4MHz，所以需要必要的延时。 void SPI_delay() { delay_us(1); } 读取寄存器值 uint16_t max6675_readRawValue(void) { uint16_t tmp=0; GPIO_ResetBits(MAX6675_CS_PORT,MAX6675_CS_PIN); //enable max6675 tmp=max6675_readWriteByte(0XFF); //read MSB tmp tmp = tmp >> 3; } tmp=tmp&0x0FFF; //12bit return tmp; }低电平片选设备，然后连续两次调用读取函数，读出16bit的寄存器值，先判断热电偶是否连接（如果热电偶没有连接，这里会直接返回4095，即测出来的值是1023.75摄氏度），最后返回12bit的温度值。 温度计算 /** * @brief max6675模块读取测得的原始数据 * @param None * @retval 温度值（单位：℃） */ float max6675_readTemperature(void) { return (max6675_readRawValue() * 1024.0 / 4096); }因为MAX6675的量程是0 ~ 1023.75摄氏度，而12bit表示的范围是 0 ~ 4095，所以需要读量程进行一个简单的转换。 主函数直接改写正点原子的 ALIENTEK MINISTM32 实验11 TFT LCD液晶显示实验 的例程： #include "led.h" #include "delay.h" #include "sys.h" #include "usart.h" #include "lcd.h" void max6675_init(void); uint8_t max6675_readWriteByte(uint8_t txData); //max6675模块读写一个字节 uint16_t max6675_readRawValue(void); float max6675_readTemperature(void); char ss[20]; int main(void) { float tempValue=0; u8 x=0; delay_init(); //延时函数初始化 uart_init(115200); //串口初始化为9600 LED_Init(); //初始化与LED连接的硬件接口 LCD_Init(); max6675_init(); while(1) { POINT_COLOR=RED; tempValue=max6675_readTemperature(); sprintf(ss,"temp:%f",tempValue); LCD_ShowString(30,40,200,24,24,ss); LED0=!LED0; delay_ms(200); } }注意MAX6675数据手册有说明，芯片的转换时间典型值为0.17s，最大值为0.22s，如果发现MAX6675采集到的数据一直不变，请注意自己的采样频率！！！ 实际效果实际演示效果如下图~ 其中k型热电偶是自己后来单独买的，MAX6675是在优信电子购买的~ MAX6675数据手册 |
MAX6675采用串行总线协议，注意数据是在时钟上升沿后时采样。
寄存器内容如图，其中THERMOCOUPLE INPUT是传感器检测，当K型热电偶没有接入时返回1。
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