【ALIENTEK 战舰STM32开发板例程系列连载+教学】第二十三章 内部温度传感器实验

正点原子

第二十三章 内部温度传感器实验

 本章我们将向大家介绍STM32的内部温度传感器。在本章中，我们将使用STM32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：

23.1 STM32 内部温度传感器简介

23.2 硬件设计

23.3 软件设计

23.4 下载验证  

23.1 STM32 内部温度传感器简介

STM32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ADCx_IN16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。温度传感器模拟输入推荐采样时间是17.1μs。 STM32的内部温度传感器支持的温度范围为：-40~125度。精度比较差，为±1.5℃左右。

STM32内部温度传感器的使用很简单，只要设置一下内部ADC，并激活其内部通道就差不多了。关于ADC的设置，我们在第十八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STM32的内部温度传感器，必须先激活ADC的内部通道，这里通过ADC_CR2的AWDEN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，STM32的内部温度传感器固定的连接在ADC的通道16上，所以，我们在设置好ADC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（℃）={（V25-Vsense）/Avg_Slope}+25

上式中：

       V25=Vsense在25度时的数值（典型值为：1.43）。

       Avg_Slope=温度与Vsense曲线的平均斜率（单位为mv/℃或uv/℃）（典型值为4.3Mv/℃）。

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STM32内部温度传感器使用的步骤了，如下：

1）设置ADC，并开启ADC_CR2的AWDEN位。

关于如何设置ADC，上一节已经介绍了，我们采用与上一节一样的设置，这里我们只要增加使能AWDEN位这一句就可以了。

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。

23.2 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STM32内部，不需要外部设置，我们只需要软件设置就OK了。

 

23.3 软件设计

打开上一章的工程，打开adc.c，修改Adc_Init函数代码如下：

void  Adc_Init(void)

{   

       //先初始化IO口

      RCC->APB2ENR|=1<<2;    //使能PORTA口时钟

       GPIOA->CRL&=0XFFFFFF0F;//PA1 anolog输入

       //通道10/11设置                

       RCC->APB2ENR|=1<<9;    //ADC1时钟使能  

       RCC->APB2RSTR|=1<<9;   //ADC1复位

       RCC->APB2RSTR&=~(1<<9);//复位结束     

       RCC->CFGR&=~(3<<14);   //分频因子清零  

       //SYSCLK/DIV2=12M ADC时钟设置为12M,ADC最大时钟不能超过14M!

       //否则将导致ADC准确度下降!

       RCC->CFGR|=2<<14;              

       ADC1->CR1&=0XF0FFFF;        //工作模式清零

       ADC1->CR1|=0<<16;      //独立工作模式 

       ADC1->CR1&=~(1<<8);   //非扫描模式   

       ADC1->CR2&=~(1<<1);   //单次转换模式

       ADC1->CR2&=~(7<<17);      

       ADC1->CR2|=7<<17;         //软件控制转换 

       ADC1->CR2|=1<<20; //使用用外部触发(SWSTART)!!!   必须使用一个事件来触发

       ADC1->CR2&=~(1<<11);    //右对齐 

ADC1->CR2|=1<<23;      //使能温度传感器

ADC1->SQR1&=~(0XF<<20);

       ADC1->SQR1|=0<<20;   //1个转换在规则序列中 也就是只转换规则序列1                  //设置通道1的采样时间

       ADC1->SMPR2&=~(7<<3); //通道1采样时间清空   

      ADC1->SMPR2|=7<<3;     //通道1  239.5周期,提高采样时间可以提高精确度              ADC1->SMPR1&=~(7<<18);//清除通道16原来的设置  

       ADC1->SMPR1|=7<<18;   //通道16  239.5周期,提高采样时间可以提高精确度             ADC1->CR2|=1<<0;               //开启AD转换器 

       ADC1->CR2|=1<<3;       //使能复位校准 

       while(ADC1->CR2&1<<3);        //等待校准结束                   

    //该位由软件设置并由硬件清除。在校准寄存器被初始化后该位将被清除。                   ADC1->CR2|=1<<2;       //开启AD校准        

       while(ADC1->CR2&1<<2);        //等待校准结束

       //该位由软件设置以开始校准，并在校准结束时由硬件清除 

}                         

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三句代码：

ADC1->CR2|=1<<23;                 //使能温度传感器

ADC1->SMPR1&=~(7<<18);      //清除通道16原来的设置      

ADC1->SMPR1|=7<<18;             //通道16  239.5周期,提高采样时间可以提高精确度  

其中第一句是使能内部温度传感器，剩下的两句就是设置通道16，也就是温度传感器通道的采样时间。然后，我们保存一下该文件，接着打开adc.h，修改文件如下：

#ifndef __ADC_H

#define __ADC_H 

#define ADC_CH1              1           //通道1                   

#define ADC_CH_TEMP     16          //温度传感器通道

void Adc_Init(void);                          //ADC通道初始化

u16  Get_Adc(u8 ch);                        //获得某个通道值         

#endif

这里我们也只增加了一句，就是宏定义多增加了一个温度传感器通道TEMP_CH。接下来我们就可以开始读取温度传感器的电压了。在test.c文件里面我们修改main函数如下：

int main(void)

{    

       u16 adcx;

       float temp;

      float temperate;     

      Stm32_Clock_Init(9);    //系统时钟设置

       uart_init(72,9600);      //串口初始化为9600

       delay_init(72);                  //延时初始化

       LED_Init();                 //初始化与LED连接的硬件接口

      LCD_Init();                  //初始化LCD

       usmart_dev.init(72);      //初始化USMART                          

      Adc_Init();                  //ADC初始化   

       POINT_COLOR=RED;  //设置字体为红色

       LCD_ShowString(60,50,200,16,16,"WarShip STM32");   

       LCD_ShowString(60,70,200,16,16,"ADC TEST");    

       LCD_ShowString(60,90,200,16,16,"ATOM@ALIENTEK");

       LCD_ShowString(60,110,200,16,16,"2012/9/7");      

       //显示提示信息                                                                                

       POINT_COLOR=BLUE;//设置字体为蓝色

       LCD_ShowString(60,130,200,16,16,"TEMP_VAL:");      

       LCD_ShowString(60,150,200,16,16,"TEMP_VOL:0.000V");         

       LCD_ShowString(60,170,200,16,16,"TEMPERATE:00.00C");       

       while(1)

       {

              adcx=Get_Adc_Average(ADC_CH_TEMP,10);

              LCD_ShowxNum(132,130,adcx,4,16,0);//显示ADC的值

              temp=(float)adcx*(3.3/4096);

              temperate=temp;//保存温度传感器的电压值

              adcx=temp;

              LCD_ShowxNum(132,150,adcx,1,16,0);                //显示电压值整数部分

              temp-=(u8)temp;                                                  //减掉整数部分             

              LCD_ShowxNum(148,150,temp*1000,3,16,0X80);    //显示电压小数部分      

              temperate=(1.43-temperate)/0.0043+25;                    //计算出当前温度值    

              LCD_ShowxNum(140,170,(u8)temperate,2,16,0);     //显示温度整数部分

              temperate-=(u8)temperate;     

              LCD_ShowxNum(164,170,temperate*100,2,16,0X80);//显示温度小数部分

              LED0=!LED0;

              delay_ms(250);

       }

}

这里同上一章的主函数也大同小异，上面的代码将温度传感器得到的电压值，换算成温度值。然后，我们在TFTLCD模块上显示出来。

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。

23.4 下载验证

在代码编译成功之后，我们通过下载代码到ALIENTEK战舰STM32开发板上，可以看到LCD显示如图23.4.1所示：

图23.4.1 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）？

 

 

无名氏

以前没这个例程？
有啥不一样？

正点原子

回复【2楼】无名氏:
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有，这个是单独发帖的。