【车载开发系列】热敏电阻与上下拉电阻

【车载开发系列】热敏电阻与上下拉电阻

热敏电阻与上下拉电阻

• 【车载开发系列】热敏电阻与上下拉电阻
• • [一. 什么是NTC](#一. 什么是NTC)
  • [二. 什么是分压电路](#二. 什么是分压电路)
  • [三. 上拉电阻和下拉电阻的区分](#三. 上拉电阻和下拉电阻的区分)
  • [四. 什么是短电源故障和短地故障](#四. 什么是短电源故障和短地故障)
  • [五. ADC采样点为什么只能放这个位置](#五. ADC采样点为什么只能放这个位置)
  • [六. 上拉电阻、下拉电阻的作用](#六. 上拉电阻、下拉电阻的作用)

一. 什么是NTC

NTC就是负温度系数热敏电阻Negative Temperature Coefficient Thermistor。

它是一个随温度变化的可变电阻，是电子设备里最常用的低成本测温元件，温度越高，电阻值越小；温度越低，电阻值越大。

二. 什么是分压电路

就是把电源电压，通过两个串联的电阻，分成两个部分，让每个电阻分得一部分电压。

分压电路，就是把NTC的电阻变化，转换成MCU能识别的"电压变化"的桥梁。没有它，MCU就无法直接读取NTC的阻值，也就没法测温了。

三. 上拉电阻和下拉电阻的区分

电阻一端接信号点，另一端接VCC就是上拉，另一端接GND就是下拉。

上拉电阻：就像在信号线上接了一个通往电源的梯子，没信号时把电平拉高。

下拉电阻：就像在信号线上接了一个通往地的梯子，没信号时把电平拉低。

类型	连接方式	作用
上拉电阻	一端接信号节点，另一端接 VCC	把信号默认拉高到电源电压
下拉电阻	一端接信号节点，另一端接 GND	把信号默认拉低到地

特性	上拉电阻	下拉电阻
默认电平	高电平	低电平
浮空处理	信号悬空时为高	信号悬空时为低
典型场景	I2C 总线、开漏输出、按键上拉	低电平复位、按键下拉、部分串口

四. 什么是短电源故障和短地故障

1. 短电源故障（对 VCC 短路 / Short to VCC）：采样电压大于等于电源电压3.2V，也就是ADC读到最大值时，我们判定为短电路故障。当电压回落到3.1V内之后，我们认为该故障可以解除。
2. 短地故障（对 GND 短路 / Short to GND）：采样电压小于等于0.1V，ADC读到最小值时，我们判定为短地故障。当电压上升到0.2V之后，我们认为该故障可以解除。
3. 总结起来就是：碰正极是短电源，碰负极是短地故障；此时ADC采样是失效的。

五. ADC采样点为什么只能放这个位置

ADC采样点放在中间，是为了把NTC的电阻变化转换成MCU能读的电压变化。如果不放在这里，就无法通过电压来反推NTC的阻值，自然也就没法测温了。

  VCC
   │
  ┌┴┐
  │ │  上拉电阻 R1 (10kΩ)
  └─┘
   │
   ├──────────> ADC采样点
   │
  ┌─┐
  │ │  NTC 热敏电阻（可变下拉电阻）
  └─┘
   │
  GND

六. 上拉电阻、下拉电阻的作用

1. 给IO一个默认稳定电平（防浮空）
   MCU悬空引脚会乱跳、干扰、误触发，上拉 / 下拉把电平固定住，杜绝浮空噪声。
2. 匹配电平、限流保护
   防止灌入电流过大，烧坏MCU引脚。
3. 总线通信必备
   I2C、CAN、LIN、单总线必须上拉电阻才能正常通信。