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1、 高分辨率温度采集算法优化摘要：本文表述一种高效、实用的高分辨率的温度采集算法，适用于低成本 8位单片机（本文所用单片机为为意法半导体 STM8L152K4T6） ，以实现空调高精度控制。除了温度采集外，此算法适合其他非线性的模拟量采集，提高采集分辨率。关键字：AD 采集；单片机；STM8L152K4T6；高分辨率；非线性引言随着生活质量的提高，人们对空调控制要求越来越精确。传统 1分辨率的控制精度已经不能满足要求。单片机也越来越强大，集成 10bit、12bitADC 的单片机也已经很普遍，让低成本、高精度、高分辨率温度采集成为现实。1 传统方法优缺点分析第一种是直接查表法。表中的值为温度值
2、，根据 AD 采样值，直接查表得出温度值。此方法可以很好解决模拟量的非线性问题，同时处理速度快。最大缺点是无法做到高分辨率。8bitAD 采样，表格大小为 256byte，10bit 就会变为2*1024byte，12bit 的话 2*4096byte。表格巨大，制作难度也大。第二种做法，将温度曲线分为 8 段，求出每一段的线性表达式，将得到的系数存为表格。每段进行线性计算。此方法可以做到很高的分辨率，而且不需要表格。缺点是，人为分的这 8 段，每一段假定为线性，单并非真实的线性，整数部分可能出现偏差，同时由于系数往往不是整数，因此此方法计算量大，8 位单片机运行负担较重。2 二分查表求值法结
3、合两种方法的优点，可以做一个新的算法。整数部分通过查表求得，保证准确，小数部分线性插值，提高分别率。此方法可以无需很大的表格，可以得到 0.1 度的分辨率。下面以 12bit AD 为例，表述具体实现方法。2.1 表格制作：区别与传统方法，按照 AD 值，做温度表，表格中存放温度值；此法是根据温度值，做 AD 值的表，表格中存放的是 AD 值。如 25 度为 10K，通过计算就可以得到 AD 值：1830 。以此类推，-20100做 121 个值的表格 Tab121(int 型)，占用空间 242byte。表格的大小由温度点个数决定，不受 AD 分辨率影响。2.2 具体算法：2.2.1：得到
4、AD 值2.2.2：查找整数部分表格内的值不能举尽所有 AD 采样值，所以无法直接查表得出对应温度。最简单的方法是得到的 AD 值同表格内的的值比较一遍，直到 Tabi TempADTabi-1)TempInt = i-1;break; 此方法有遍历表格中的每一个数据，速度较慢。因此采用二分法来进行快速查询。首先 AD 值比较表格中 Tab0Tab120中间的数据 Tab60，如果 AD Tab60，就比较 Tab60Tab120数据中间数据 Tab90，如果 AD TempAD) TempMin = TempCal;/取上半部分，得到最小值else TempMax = TempCal; /取
5、下半部，达到最大值TempCal = TempMin + TempMax;TempCal = TempCal1 ; Temp = TempCal*10; /整数部分2.2.3：计算小数部分Tabi 、Tabi+1间隔为 1 度，在一度范围内可认为阻值随温度线性变化，对这一度进行插值计算。ADBuf = Tabi+1 -Tabi实际 AD 值与 Tabi的差值ADBuf2 = AD - Tabi所以小数部分可以计算TempDecimal = 1*（ADBuf2/ ADBuf）取合适的小数位数。最终 Temp = TempInt + TempDecimalBuf1 = TempADTabTempC
6、al+1;Buf2 = TempADTabTempCal;Buf1 = Buf1 - Buf2;if(ADCVal TempADTabTempCal) Buf2 = ADCVal - TempADTabTempCal;else Buf2 = 0;Buf2 = Buf2 * 10;Buf1 = Buf2 / Buf1; /小数部分Temp = Temp +Buf1;整个计算占用时钟周期约 400 个，分辨率为 0.1。结束语市场要求空调的控制越来越精确，但是在成本压力下，能充分利用传统的8 位单片机的资源得到更精确的控制，在不增加成本的前提下得到更精准的控制，无意是最好的选择。本文提出的方法 AD 采集的整数部分通过查表得到，小数部分相当于把每个温度点分成一段，进行插值计算，所以既有查表的准确，又有插值的分辨率，而且计算量中等。既满足高精度的要求，有对单片机的性能要求不高，是一种不错的折中选择。
