MAX31865采集PT1000温度传感器应用电路和代码

一.概述

MAX31865是简单易用的热敏电阻至数字输出转换器,优 化用于铂电阻温度传感器(RTD)。外部电阻设置所用RTD的 灵敏度,高精度Σ-Δ ADC将RTD电阻与参考阻值之比转换 成数字输出。MAX31865输入具有高达±45V的过压保护, 提供可配置的RTD电缆开路/短路条件检测。

二.特点和优点

• 集成更低系统功耗,简化设计,减少设计周期
• 支持100Ω至1kΩ (0°C时)铂电阻RTD (PT100至PT1000)
• 兼容于2线、3线和4线传感器连接
• 15位ADC分辨率;标称温度分辨率为0.03125°C (随RTD非线性变化)
• 整个工作条件下,总精度保持在0.5°C (0.05%满量程)
• 转换时间:21ms (最大值)
• 集成故障检测,增加系统稳定性
• ± 45V输入保护
• 故障检测(RTD开路、RTD短路到量程范围以外的电压或RTD元件短路)
• SPI兼容接口

三:典型应用电路​

MAX31865典型应用电路​
可以看到电路很简单,对于RTD采集可以省去很多麻烦,单片机通过SPI接口读写也很方便,往寄存器里写好要设置的参数就可以读取到当前温度下RTD阻值对应的ADC值,通过手册中给的简单公式就可以推算出RTD的阻值了,然后通过式或者查表就能知道温度了。
先来看我实际应用中的电路图:
MAX31865电路图
J2,J3和J4跳线用来选择是2线,3线或4线RTD。下面来看代码,单片机用的是STC8H1K08。

四:代码解释:

SPI写寄存器函数:
void MAX31865_Write_REG(u8 addr,u8 dat)
{
   u8 i;
   CS=0;
   for(i=0;i<8;i++) //写地址
   {
      SCLK=0;
      if(addr&0x80) SDI=1;
      else SDI=0;
      SCLK=1;
      addr<<=1;
   }
   
   for(i=0;i<8;i++) //写数据
   {
      SCLK=0;
      if(dat&0x80) SDI=1;
      else SDI=0;
      SCLK=1;
      dat<<=1;
   }   
   CS=1;
}

SPI读寄存器函数:

u8 MAX31865_Read_REG(u8 addr)
{
   u8 i,dat;
   CS=0;
   for(i=0;i<8;i++) //写地址
   {
      SCLK=0;
      if(addr&0x80) SDI=1;
      else SDI=0;
      SCLK=1;
      addr<<=1;
   }
   
   for(i=0;i<8;i++) //读数据
   {
      SCLK=0;
      dat<<=1;
      SCLK=1;
      if(SDO) dat|=0x01;
      else dat|=0x00;
   }
   CS=1;
   
   return dat;
}

max31865有8个寄存器如下:

MAX31865寄存器1
接下来就可以进行初始化内部参数了,就是写配置寄存器,地址0x80。
MAX31865寄存器2
void MAX31865_INIT()
{
   MAX31865_Write_REG(0x80,0xc3); //1100 0011  
}

我没有进行故障检测,所以其他的寄存器用不到。只需读取RTD MSB和LSB两个寄存器就行了,读取地址为0x01和0x02. LSB D0位为故障位代码中需屏蔽掉。

MAX31865寄存器3
u16 MAX31865_RTD_Get_ADC()
{
   u16 temp1;
   temp1=MAX31865_Read_REG(0x01); //MSB   
   temp1=temp1<<8;   
   temp1|=MAX31865_Read_REG(0x02);  //LSB
   temp1=temp1>>1;//去掉D0 Fault位
   return temp1;
}

通过上面这个函数就可以得到当前温度下的RTD电阻对应的ADC值了。
如何通过ADC的值得到RTD电阻值。手册上有个公式:

MAX31865计算电阻公式
如何通过ADC的值得到温度,手册上有个简单的计算。
MAX31865计算温度公式
用这个公式实际测试,效果还行。上面说了。要求更高,可以使用Callender方程或查表修正。

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作者:wawooo
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来源:挖窝网
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