树莓派可以直接读取ntc100 3950k的温度值吗？

Question

树莓派上有3.3伏供电，ntc100 3950k可以直接 接到板子上读它的温度值吗？(使用python)
还是要接个简单的电路
谢谢

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

当然可以，要实现树莓派直接读取NTC（Negative Temperature Coefficient）热敏电阻（例如NTC100 3950K）的温度值，你需要连接一个分压器电路。因为NTC是一个随温度变化阻值也变化的元件，我们需要将其转换成电压信号，然后通过树莓派的ADC（Analog-to-Digital Converter，模数转换器）接口进行读取。

首先，我们需要了解NTC100 3950K的特性，其在25℃时的阻值大约为100欧姆。为了简化电路并提高精度，我们可以使用一个固定电阻与NTC并联形成一个分压器。这里推荐使用一个100欧姆的固定电阻，这样在25℃时，两个电阻上的电压将是相等的。当温度变化时，NTC的阻值也会变化，从而改变分压比，我们可以通过测量这个电压差来推算出温度。

以下是电路连接示意图：

+5V (树莓派电源) -----(R1)----> NTC100 3950K -----(R2)----> GND (树莓派地线)
                                       |
                                      ADC引脚 (树莓派GPIO)

其中，R1 = R2 = 100欧姆。

接下来，我们将编写Python代码来读取ADC的电压，并根据已知的NTC参数计算实际温度。由于树莓派的ADC并不直接可用，我们需要借助一些库，比如adafruit_blinka（基于Adafruit库的兼容版）来访问树莓派的GPIO和模拟输入功能。如果你还没有安装这个库，可以通过pip安装：

pip install adafruit-blinka adafruit-circuitpython-adc

然后，你可以使用以下Python代码来读取和计算温度：

import board
from analogio import AnalogIn
import time

# 创建ADC对象
adc = AnalogIn(board.AX1)

def read_voltage(pin):
    # 读取ADC值并转换为电压
    raw_value = pin.value
    voltage = (raw_value / 65535.0) * 3.3
    return voltage

def calculate_temperature(voltage, r1=100, ntc_r25=100, b_coefficient=3950):
    # 使用 Steinhart-Hart 方程计算温度
    resistance = (r1 / (voltage / 3.3 - 1)) - r1
    t = 1 / (b_coefficient / (math.log(resistance / ntc_r25)) + 1 / 298.15)
    return t - 273.15  # 将开尔文转换为摄氏度

while True:
    voltage = read_voltage(adc)
    temperature = calculate_temperature(voltage)
    print(f"Temperature: {temperature:.2f} °C")
    time.sleep(1)  # 每秒打印一次温度

这段代码会每秒从ADC读取一次电压，然后使用Steinhart-Hart方程来计算温度。注意，这里的board.AX1是树莓派Zero W、Pi Zero、Pi Pico等设备的ADC引脚。对于其他型号的树莓派（如Pi 4），可能需要使用GPIO引脚配合外部ADC芯片（如MCP3008）来获取模拟输入。如果你的树莓派不支持内置ADC，那么需要调整代码以适应特定的ADC芯片。

确保正确连接电路后，运行上述Python代码，你应该能获得NTC100 3950K的实时温度值。记得检查你的硬件设置是否正确，以及电路是否安全可靠。