Portenta 和热电偶传感器（带 MAX6675）

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CircuitMaker by Altium Circuit Maker

关于这个项目

在这里，我再次发表一篇新文章，谈论我通过 Portenta Throne 板获得的惊人体验，我必须探索 Arduino Portenta 的高清连接器，这次我将使用一些传感器，特别是使用热电偶传感器是工业应用中常用的传感器。

关于王座板，你可以通过这个链接查看我之前关于制作细节的帖子

你将从这个教学中学到什么：

• 热电偶的组成及其工作原理。
• 通过基于 ttl 的 MCU 与工业传感器接口的必要芯片。
• 解释传感器数据并通过任何串行监视器显示它。

话不多说，让我们通过吧。

用品

Arduino Portenta

热电偶传感器

Portenta 王座板

热电偶传感器的工作原理

让我们首先检查一下热电偶传感器是如何工作的，这种传感器是用来测量温度的，它基本上由两种不同类型的金属制成，一旦连接端被加热，就会在一端连接在一起，在热电电路中流动的连续电压。该电压值随温度变化而变化。

商业热电偶的价格较高，而且在大多数情况下是可以互换的，这就是它配备标准连接器的原因，这些传感器可以测量很宽的温度范围。与大多数其他温度测量方法相比，热电偶是自供电的，不需要外部形式的激励。热电偶的主要限制是它们的准确性；低于 1 摄氏度 (°C) 的系统误差可能难以实现。

有关热电偶传感器的更多详细信息，请点击此处

我在上面的图片中附上了我将使用的热电偶的数码显微镜相机视图:)

传感器硬件要求

现在哪些 Portenta 引脚适合采取传感器措施！

要测量传感器发送的电压信号，我们必须先将其放大，然后转换为数字数据，然后由 MCU 进行解释！我们可以通过 MAX6675 完成这一切 Maxim集成的电路;

我提醒你我放了两个MAX6675 我为探索 Arduino Portenta 的高清连接器而制作的 Throne 板电路板原理图中的 IC。

考虑到电路数据表，它说该 IC 执行将来自 K 型热电偶传感器的信号数字化，该芯片具有简化的 SPI 通信端口并设计为与外部微控制器配合使用，它具有良好的转换分辨率和高温测量范围可达1024°C，适用于多种工业应用。

您还可以为您的电路布局找到合适的原理图设置。

回到我们的王座示意图

在继续之前的一个注意事项，我使用 Altium Designer 制作了 Throne 板方案和 PCB，在这里我们回到它来检查我们用来在 Portenta 和 MAX6675 之间建立 SPI 通信的连接引脚。

由于 Portenta 有 6 个 SPI 端口，因此我选择将第一个和第二个端口用于我的 MAX IC

第一个端口的相应引脚位于第二个 HD 连接器中，特别是通过引脚 38、40 和 42 我刚刚在原理图中使用了 NetLabel 来保持方案布局的排列外观，确保您使用相同的标签同一张网。

我将第二个 MAX IC 拖到原理图中，它将通过引脚 33、59、61 连接到位于第一个 HD 连接器中的第二个 SPI 端口

不要忘记遵循数据表推荐的设置，该设置显示需要在 MAX 电路的电源线上放置一个 0.1uF 去耦电容器，我还在插入热电偶传感器的地方放下了两个螺丝头端子

现在在 PCB 布局中，尽量让去耦电容尽可能靠近电源走线。

这种组件封装的组装并不困难，你可以使用烙铁和一些助焊剂来制作

传感器连接引脚

请考虑传感器具有定义的极性 所以只需按照制造商的说明来定义传感器的正负线。

我将传感器头粘在我的组装热板上以测量温度升高；

软件和测试

在软件方面，你可以注意到我使用了 Adafuit 的 Max6675 库。

所需要的只是我们用于 SPI 通信的三个引脚，然后这个实例将使 Portenta 解释 MAX6675 数据并通过串行监视器显示它。

我将代码上传到我的 Portenta 然后打开了串行监视器，我们开始了，正如您在上图中所看到的，只要热板温度升高，温度值的读取数据就会不断增加，这证实了 SPI沟通成功，我们的Portenta探索了M​​AX IC。

这就是 Porject 伙计们的最后一件事，确保你每天都在做电子产品，是 Chris，下次见。

代码

• 无标题文件

无标题文件Arduino

// 这个例子是公共领域的。享受！// www.ladyada.net/learn/sensors/thermocouple#include "max6675.h"int thermoDO =10;int thermoCS =8;int thermoCLK =9;MAX6675 热电偶(thermoCLK, thermoCS, thermoDO);// int vccPin =3;// int gndPin =2;无效设置（）{ pinMode（PC_7，输出）；数字写入（PC_7，高）；延迟（500）；数字写入（PC_7，低）；延迟（500）； Serial.begin(9600); // 使用 Arduino 引脚 // pinMode(vccPin, OUTPUT); digitalWrite(vccPin, HIGH);// pinMode(gndPin, OUTPUT);数字写入（接地引脚，低）； Serial.println("MAX6675 测试"); // 等待 MAX 芯片稳定 delay(500);}void loop() { // 基本读出测试，只打印当前温度 Serial.print("C ="); Serial.println(thermocouple.readCelsius()); Serial.print("F ="); Serial.println(thermocouple.readFahrenheit()); if(thermocouple.readCelsius()>30) digitalWrite(PC_7, HIGH);否则数字写入（PC_7，低）；延迟（1000）；}

示意图