简介：这份资源面向嵌入式初学者与需要做温度采集实验的开发者，围绕STM32F103C8T6微控制器展开，解决如何用片上ADC读取PT100热电阻阻值变化、再经USART串口把温度数据实时上传到计算机的问题，涉及ADC通道配置、采样时间与参考电压设置、连续转换与DMA/中断读取、串口波特率与帧格式匹配等核心环节。压缩包共253个文件，约7.42MB，以40个h头文件、38个c源文件为主体，配合Keil工程文件（uvprojx、uvoptx）、编译中间产物（o、d、crf、__i）、hex与axf可执行文件、map映射文件及sct分散加载文件，另附说明文档与PDF资料，构成一套可直接编译下载的完整工程。已有1214人学习下载。读者可从中获得ADC采集与串口通信的完整代码框架、外设初始化与中断/DMA配置思路，以及计算机端解析温度帧的参考实现，便于对照移植到自己的测温项目。
1. 拿到 STM32F103 与 PT100 的压缩包，先别急着烧录
拆开一个名为STM32f103PT100.zip的压缩包，里面大概率躺着一套基于 STM32F103C8T6 最小系统板读取 PT100 铂电阻温度的程序。这类资源在工业测温、恒温控制、实验箱改造里出现频率极高，核心诉求就一句话：把 PT100 那点毫欧级的阻值变化，稳定地变成串口或屏幕上能看的温度值。它适合手里有 C8T6 蓝板、想快速跑通三线制 PT100 采集的嵌入式从业者，也适合课程设计阶段需要一份能改能调的参考工程的人。但我要先把丑话说前面：PT100 的坑不在代码，在模拟前端和标定，压缩包给的是骨架，血肉得自己填。下面按「这是什么 → 怎么接线调参 → 哪里会翻车」的顺序拆。
2. 先看清信号链：PT100 到 STM32F103 之间到底发生了什么
2.1 为什么不能把 PT100 直接怼到 ADC 引脚
PT100 在 0℃ 时是 100Ω，每摄氏度大约变化 0.385Ω，100℃ 时约 138.5Ω。这个阻值变化量放到 STM32F103C8T6 的 12 位 ADC 上，如果直接分压，分辨率根本不够看。C8T6 的 ADC 参考电压通常取 3.3V，12 位意味着每个 LSB 约 0.8mV，而 PT100 在 1℃ 上产生的电压变化，取决于你给的激励电流。常见做法是恒流源激励，比如 1mA 流过 PT100，1℃ 对应 0.385mV，勉强能分辨，但导线电阻、自热、ADC 噪声一叠加，精度就崩了。所以压缩包里如果带运放电路（常见是 LM358、OP07 或 AD623 这类），别嫌它多余，那是把微小差分放大到 ADC 舒适区间的关键。我一般会先确认工程里 ADC 采的是单端还是差分、有没有做零点偏移，再决定要不要动硬件。
2.2 三线制接法与恒流源选型
工业现场 PT100 多为三线制，目的是抵消引线电阻。两线制把两根引线电阻全算进测量值，几米线就是零点几欧，折合好几度，血泪经验。三线制要求两根同色线接在 PT100 一端、另一根接另一端，配合恒流源和差分放大，让引线电阻在两条支路上相互抵消。压缩包若只给了两线制的分压电路，你得自己补：常见做法是用一个基准电压加运放搭 1mA 恒流源，或者直接用专用芯片如 MAX31865（SPI 接口，内置 15 位 ADC 和 RTD 线性化）。如果工程是基于 C8T6 内部 ADC 的，那基本是「恒流源 + 仪表放大 + 单端进 ADC」的路子，代码里会有一个电压到电阻、电阻到温度的换算函数，这个函数就是你要重点审的地方。
2.3 工程结构速览：哪些文件值得先打开
拿到压缩包，先别编译，按这个顺序翻：
| 文件/目录 | 看什么 | 判断标准 |
|---|---|---|
main.c | 初始化顺序、主循环里 ADC 采样与温度换算的调用 | 有没有滤波、有没有标定系数 |
adc.c/stm32f10x_adc.c相关 | 采样通道、采样时间、是否用 DMA | 采样时间是否够长（PT100 前端输出阻抗高时需加长） |
温度换算函数（常在pt100.c或main.c里） | 用的是线性近似还是查表/Callendar-Van Dusen 公式 | 线性近似在 0~100℃ 误差可接受，宽温区必须用公式 |
usart.c | 串口波特率、printf 重定向 | 方便你直接看数 |
| 原理图/说明文档（若有） | 激励电流、放大倍数、接线定义 | 没有的话自己反推 |
如果压缩包里没有原理图，别硬猜，先用万用表量板上运放周边电阻，反推放大倍数，再对照代码里的换算系数，两边对不上就是坑。
3. 把工程跑起来：时钟、ADC 与温度换算的实操配置
3.1 时钟与 ADC 采样时间的设置
C8T6 跑 72MHz 时，ADC 时钟不能超过 14MHz，所以 ADC 预分频通常设 6 分频（12MHz）。采样时间这个参数很多人忽略：PT100 经运放输出后，如果运放输出阻抗偏高，采样时间太短会导致采样电容充不满，读数偏低且跳。我一般把采样时间设到 55.5 或 71.5 个周期，宁可慢一点。下面是一段典型的 ADC 单通道配置，放在adc.c里：
// ADC1 通道0（PA0），独立模式，单次转换，软件触发 void PT100_ADC_Init(void) { RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPAEN | RCC_APB2ENR_ADC1EN; // PA0 模拟输入 GPIOA->CRL &= ~(GPIO_CRL_MODE0 | GPIO_CRL_CNF0); GPIOA->CRL |= GPIO_CRL_CNF0; // 输入模式，模拟 RCC->CFGR &= ~RCC_CFGR_ADCPRE; RCC->CFGR |= RCC_CFGR_ADCPRE_DIV6; // 72MHz/6 = 12MHz ADC1->CR1 &= ~ADC_CR1_SCAN; // 单通道，不扫描 ADC1->CR2 &= ~ADC_CR2_CONT; // 单次转换 ADC1->SMPR2 |= ADC_SMPR2_SMP0; // 通道0 采样时间 55.5 周期 ADC1->SQR1 &= ~ADC_SQR1_L; // 规则序列长度 1 ADC1->SQR3 &= ~ADC_SQR3_SQ1; ADC1->SQR3 |= 0; // 序列第一个转换通道 0 ADC1->CR2 |= ADC_CR2_ADON; // 上电 for(volatile int i=0;i<1000;i++); // 等待稳定 ADC1->CR2 |= ADC_CR2_CAL; // 启动校准 while(ADC1->CR2 & ADC_CR2_CAL); } uint16_t PT100_ReadRaw(void) { ADC1->CR2 |= ADC_CR2_ADON; // 再次置位启动转换 while(!(ADC1->SR & ADC_SR_EOC)); return ADC1->DR; }这段代码的逻辑说明：先开 GPIOA 和 ADC1 时钟，把 PA0 配成模拟输入，避免数字输入缓冲引入漏电；ADC 预分频设 6 分频保证不超频；采样时间选 55.5 周期是给高阻抗前端留余量；校准那一步别省，C8T6 的 ADC 不校准零点漂移能到十几个 LSB。参数上，如果你前端输出阻抗很低（比如运放跟随输出），采样时间可以降到 13.5 周期换速度；如果读数抖动大，先加采样时间再考虑硬件滤波。
3.2 从 ADC 码值到电阻再到温度
假设硬件是 1mA 恒流源、放大倍数 G、零点偏移 Voff，那么 ADC 码值 N 对应电压 V = N/4096×3.3，再反推 PT100 电阻 R = (V/G - Voff)/0.001。这一步的系数必须和硬件严格对应，压缩包里的宏定义就是你要核对的。电阻到温度，0~100℃ 用线性近似 R = 100×(1+0.00385×T) 反解误差在 0.5℃ 以内，够用；宽温区或要 0.1℃ 精度，用 Callendar-Van Dusen 公式：
// Callendar-Van Dusen，T >= 0 段 // R = R0 * (1 + A*T + B*T*T)，A=3.9083e-3, B=-5.775e-7 float PT100_ResToTemp(float R) { const float R0 = 100.0f; const float A = 3.9083e-3f; const float B = -5.775e-7f; // 解一元二次方程 B*T^2 + A*T + (1 - R/R0) = 0 float c = 1.0f - R / R0; float disc = A*A - 4.0f*B*c; if (disc < 0) return -999.0f; // 异常值保护 return (-A + sqrtf(disc)) / (2.0f*B); }逻辑说明：这里取正根是因为 T≥0 时物理上对应较大根；disc<0说明电阻值超出合理范围，多半是断线或短路，返回一个明显异常值让上层报警。参数上 A、B 是 PT100 的标准系数，别自己改；R0 用实测值替换 100.0 可以吃掉传感器个体偏差。注意这个公式只覆盖 0℃ 以上，负温段要换另一组系数，压缩包若只做常温测量就不用管。
3.3 加一层滑动平均，别让读数跳舞
原始 ADC 码值跳几个 LSB 很正常，直接换算成温度会看到小数点后乱蹦。我一般在上层加 8 点或 16 点滑动平均，成本低、效果立竿见影：
#define FILTER_LEN 16 static uint16_t buf[FILTER_LEN]; static uint8_t idx = 0; static uint32_t sum = 0; uint16_t PT100_Filter(uint16_t raw) { sum -= buf[idx]; buf[idx] = raw; sum += raw; idx = (idx + 1) % FILTER_LEN; return (uint16_t)(sum / FILTER_LEN); }这段是环形缓冲滑动平均，sum增量更新避免每次累加 16 个数，适合放在 1ms~10ms 的定时采样里。参数上 FILTER_LEN 越大越稳但响应越慢，测温这种慢变量取 16 很合适；如果你要做快速阶跃响应测试，临时改成 4。注意sum用 32 位，16 个 12 位值最大 65520，不会溢出。
4. 避坑与排查：PT100 采集翻车的五个高频现场
4.1 读数恒定不变或满量程
现象：串口一直打印同一个温度，或者直接顶到量程上限。原因多半是前端断线、运放没供电、或者 ADC 通道配错。先量 PT100 两端电压是否随手捏变化，再量运放输出是否在 0~3.3V 合理区间，最后核对SQR3里的通道号和实际焊接引脚是否一致。C8T6 的 PA0 是通道 0，PA1 是通道 1，接错一个脚就是满量程。
4.2 温度整体偏高几度，且线性偏移
现象：冰水混合物里显示 3~5℃，沸水附近也同比偏高。原因基本是引线电阻没抵消或恒流源实际值偏离标称。两线制接法下，每米导线约 0.02Ω，几米就是零点几欧，折合 1℃ 以上。解决：改三线制，或者在代码里减掉一个实测的引线电阻常数；恒流源用万用表串进去实测，别信电阻分压算出来的理论值。
4.3 读数随环境温度漂，手一碰板子就变
现象：吹口气温度就跳，板子发热后零点漂移。原因是运放失调电压温漂大，或者基准电压用的是 VDDA 而非外部基准。C8T6 的 VDDA 直接来自 3.3V LDO，LDO 本身有温漂。解决：换算时用实测 VDDA 而非固定 3.3，或者换外部基准如 TL431；运放选低失调低温漂型号，别用 LM358 凑合高精度场景。
4.4 采样值周期性跳动，和某个定时器同频
现象：温度值以固定频率上下跳，周期和 PWM 或某个定时中断一致。原因是 ADC 采样时刻撞上了开关噪声或数字电路翻转。解决：把 ADC 采样放在定时器触发、且避开 PWM 开通瞬间；模拟地和数字地单点连接；采样时间加长。这类问题玄学感很强，但用示波器看 ADC 输入引脚和 PWM 沿的关系，一抓一个准。
4.5 串口打印乱码或没输出
现象：接上 USB-TTL 只看到乱码。原因通常是波特率不匹配或 printf 重定向没做。核对usart.c里的波特率和串口助手一致（常见 115200），确认fputc重定向函数存在且工程勾选了 MicroLIB。C8T6 用外部晶振还是内部 HSI 也会影响波特率误差，8MHz HSI 跑 115200 误差偏大，建议外部 8MHz 晶振倍频到 72MHz。
5. 进阶：用两点标定把误差压到 0.1℃ 级
压缩包给的换算系数是理论值，实际板子上运放电阻精度、恒流源偏差、ADC 增益误差叠加，不标定很难进 0.5℃。我的习惯是拿到任何一套 PT100 采集板，先做两点标定：冰水混合物（0℃）和沸水（当地气压下约 99~100℃，用标准温度计读实际值），记录两个点的 ADC 码值和标准温度，反解出增益和偏移，写回代码。具体做法是把换算函数改成T = k * N + b的形式，k、b 由两点算出：
// 两点标定：N0/T0 为冰点码值与温度，N1/T1 为沸点 float k = (T1 - T0) / (float)(N1 - N0); float b = T0 - k * N0; // 之后温度 = k * filtered_raw + b逻辑说明：这是把整个信号链当成线性系统处理，在 0~100℃ 区间内足够；如果你要更宽温区，就做多点分段线性或直接用查表。参数上 N0、N1 要取滤波后的稳定值，每个点等 2~3 分钟让传感器热平衡，别刚放进去就读。标定完把 k、b 存到 Flash 或直接写死，下次上电不用重标。
还有一个验证技巧：标定后别只看显示值，拿标准电阻箱替代 PT100，输入 100.00Ω、138.51Ω 两个阻值，看输出是否对应 0℃ 和 100℃，这能区分是传感器问题还是电路问题。我吃过一次亏，现场温度总差 1.5℃，查了半天代码，最后发现是传感器插头氧化接触电阻，从那以后每次上线前都先用电阻箱过一遍全链路，再换真传感器。这套流程走下来，STM32f103PT100.zip里的骨架才算真正变成你能用的东西。希望帮到你。
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