第二十四章 内部温度传感器实验
[mw_shl_code=c,true]1.硬件平台：正点原子探索者STM32F407开发板
2.软件平台：MDK5.1
3.固件库版本：V1.4.0
[/mw_shl_code]
本章我们将向大家介绍STM32F4的内部温度传感器。在本章中，我们将使用STM32F4的内部温度传感器来读取温度值，并在TFTLCD模块上显示出来。本章分为如下几个部分：
24.1 STM32F4 内部温度传感器简介
24.2 硬件设计
24.3 软件设计
24.4 下载验证
24.1 STM32F4 内部温度传感器简介
STM32F4有一个内部的温度传感器，可以用来测量CPU及周围的温度(TA)。该温度传感器在内部和ADC1_IN16（STM32F40xx/F41xx系列）或ADC1_IN18（STM32F42xx/F43xx系列）输入通道相连接，此通道把传感器输出的电压转换成数字值。 STM32F4的内部温度传感器支持的温度范围为：-40~125度。精度为±1.5℃左右。
STM32F4内部温度传感器的使用很简单，只要设置一下内部ADC，并激活其内部温度传感器通道就差不多了。关于ADC的设置，我们在上一章已经进行了详细的介绍，这里就不再多说。接下来我们介绍一下和温度传感器设置相关的2个地方。
第一个地方，我们要使用STM32F4的内部温度传感器，必须先激活ADC的内部通道，这里通过ADC_CCR的TSVREFE位（bit23）设置。设置该位为1则启用内部温度传感器。
第二个地方，STM32F407ZGT6的内部温度传感器固定的连接在ADC1的通道16上，所以，我们在设置好ADC1之后只要读取通道16的值，就是温度传感器返回来的电压值了。根据这个值，我们就可以计算出当前温度。计算公式如下：
T（℃）={（Vsense - V25）/Avg_Slope}+25
上式中：
V25=Vsense在25度时的数值（典型值为：0.76）。
Avg_Slope=温度与Vsense曲线的平均斜率（单位为mv/℃或uv/℃）（典型值为2.5mV/℃）。
利用以上公式，我们就可以方便的计算出当前温度传感器的温度了。
现在，我们就可以总结一下STM32F4内部温度传感器使用的步骤了，如下：
1）设置ADC1，开启内部温度传感器。
关于如何设置ADC1，上一章已经介绍了，我们采用与上一章一样的设置，这里我们只要增加使能内部温度传感器这一句就可以了。方法为：
ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE);//使能内部温度传感器
2）读取通道16的AD值，计算结果。
在设置完之后，我们就可以读取温度传感器的电压值了，得到该值就可以用上面的公式计算温度值了。具体方法跟上一讲是一样的。
24.2 硬件设计
本实验用到的硬件资源有：
1） 指示灯DS0
2） TFTLCD模块
3） ADC
4） 内部温度传感器
前三个之前均有介绍，而内部温度传感器也是在STM32F4内部，不需要外部设置，我们只需要软件设置就OK了。
24.3 软件设计
打开本章实验工程中可以看到，我们并没有增加任何文件，而是在adc.c文件修改和添加了一些函数，adc.c文件中Adc_Init函数内容如下：
void
Adc_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStructure;
ADC_InitTypeDef
ADC_InitStructure;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);//使能PA时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);//使能ADC1时钟
//先初始化IO口
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin
= GPIO_Pin_5;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;//模拟输入
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_DOWN;// 下拉
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化
RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE); //ADC1复位
RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,DISABLE); //复位结束
ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE);//使能内部温度传感器
ADC_CommonInitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;//独立模式
ADC_CommonInitStructure.ADC_TwoSamplingDelay =
ADC_TwoSamplingDelay_5Cycles;
ADC_CommonInitStructure.ADC_DMAAccessMode =
ADC_DMAAccessMode_Disabled; /
ADC_CommonInitStructure.ADC_Prescaler = ADC_Prescaler_Div4;
ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStructure);
ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b;//12位模式
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;//非扫描模式
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge =
ADC_ExternalTrigConvEdge_None;
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;//右对齐
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion = 1;//1个转换在规则序列中
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);//开启AD转换器
}
这部分代码与上一章的Adc_Init代码几乎一摸一样，我们仅仅在里面增加了如下一句代码：
ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE);//使能内部温度传感器
这句我们就是使能内部温度传感器。然后在adc.c里面添加了获取温度函数：Get_Temprate，该函数代码如下：
//得到温度值
//返回值:温度值(扩大了100倍,单位:℃.)
short Get_Temprate(void)
{
u32
adcx; short result;
double temperate;
adcx=Get_Adc_Average(ADC_Channel_16,20); //读取通道16,20次取平均
temperate=(float)adcx*(3.3/4096); //电压值
temperate=(temperate-0.76)/0.0025+25;
//转换为温度值
result=temperate*=100; //扩大100倍.
return
result;
}
该函数读取ADC_Channel_16通道（即通道16）采集到的电压值，并根据前面的计算公式，计算出当前温度，然后，返回扩大了100倍的温度值。
adc.h代码比较简单，我们就不多说了。接下来，我们看看main函数如下：
int main(void)
{
short
temp;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
delay_init(168); //初始化延时函数
uart_init(115200); //初始化串口波特率为115200
LED_Init();
//初始化LED
LCD_Init(); //液晶初始化
Adc_Init(); //内部温度传感器ADC初始化
POINT_COLOR=RED;
LCD_ShowString(30,50,200,16,16,"Explorer
STM32F4");
LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"Temperature
TEST");
LCD_ShowString(30,90,200,16,16,"ATOM@ALIENTEK");
LCD_ShowString(30,110,200,16,16,"2014/5/6");
POINT_COLOR=BLUE;//设置字体为蓝色
LCD_ShowString(30,140,200,16,16,"TEMPERATE:
00.00C");//固定位置显示小数点
while(1)
{
temp=Get_Temprate(); //得到温度值
if(temp<0)
{
temp=-temp;
LCD_ShowString(30+10*8,140,16,16,16,"-"); //显示负号
}else
LCD_ShowString(30+10*8,140,16,16,16," "); //无符号
LCD_ShowxNum(30+11*8,140,temp/100,2,16,0); //显示整数部分
LCD_ShowxNum(30+14*8,140,temp%100,2,16,0); //显示小数部分
LED0=!LED0;
delay_ms(250);
}
}
这里同上一章的主函数也大同小异，这里，我们通过Get_Temprate函数读取温度值，并通过TFTLCD模块显示出来。
代码设计部分就为大家讲解到这里，下面我们开始下载验证。
24.4 下载验证
在代码编译成功之后，我们通过下载代码到ALIENTEK探索者STM32F4开发板上，可以看到LCD显示如图24.4.1所示：
图24.4.1 内部温度传感器实验测试图
伴随DS0的不停闪烁，提示程序在运行。大家可以看看你的温度值与实际是否相符合（因为芯片会发热，而且貌似准确度也不怎么好，所以一般会比实际温度偏高）？
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发表于 2014-12-6 12:52:21
