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[STM32G4] STM32G431KBU3芯片内部温度读取的实例代码

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 楼主| dffzh 发表于 2025-5-22 17:09 | 显示全部楼层 |阅读模式
ST, STM, STM32, stm32g4, 代码, 内部温度, 温度传感器
本帖最后由 dffzh 于 2025-6-4 17:24 编辑

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@21小跑堂

我们有时候会利用MCU芯片内部的温度传感器来读取MCU温度，并用此温度数据来做一些应用功能，比如参数随温度动态调整，监控MCU芯片温度或者线性调整温度偏移等功能。这篇文章作者就带大家看一下如何读取STM32的STM32G431KBU3芯片的内部温度数据。通过整个读取过程的操作，以后大家遇到其他芯片，也可以按这个步骤进行尝试。
1、先看手册
我们先来看下芯片数据手册，找到与内部温度传感器相关的章节介绍，主要如下：
温度数据一般来源于模拟信号，那肯定是用ADC模块，所以我们先确认绑定了ADC外设的哪个通道，这个时候就需要打开数据手册或者用户手册来查看：

28462682ee9462580f.png
从用户手册可以看出，内部温度传感器是绑定了ADC1的16通道和ADC5的4通道。
再来看看对温度传感器的说明，读取流程和计算方法：
91794682ee951a2668.png
46217682ee956d6a32.png
58367682ee95d8317e.png
如果公式里面有一些常量参数值，也要看下如何读取出来：
28625682ee969ec768.png
83949682ee96f13b02.png
79532682ee9754faa9.png
2、再写代码
知道怎么读取芯片的温度传感器数据和计算方法后，接下来就可以编写代码调试了。
代码主要涉及ADC初始化配置和温度读取两个方面。
其中读取芯片内部温度传感器的ADC通道对应的宏是：
2040068400fad5b329.png
ADC初始化配置接口为MX_ADC_Init，代码如下：
复制
  1. void MX_ADC_Init(void)
    

  2. {
    


  3. 

  4.   /* USER CODE BEGIN ADC1_Init 0 */
    


  5. 

  6.   /* USER CODE END ADC1_Init 0 */
    


  7. 

  8.   ADC_MultiModeTypeDef multimode = {0};
    

  9.   ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};
    


  10. 

  11.   /* USER CODE BEGIN ADC1_Init 1 */
    


  12. 

  13.   /* USER CODE END ADC1_Init 1 */
    


  14. 

  15.   /** Common config
    

  16.   */
    

  17.   hadc1.Instance = ADC1;
    

  18.   hadc1.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_SYNC_PCLK_DIV2;
    

  19.   hadc1.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;
    

  20.   hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
    

  21.   hadc1.Init.GainCompensation = 0;
    

  22.   hadc1.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE;
    

  23.   hadc1.Init.EOCSelection = ADC_EOC_SINGLE_CONV;
    

  24.   hadc1.Init.LowPowerAutoWait = DISABLE;
    

  25.   hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;
    

  26.   hadc1.Init.NbrOfConversion = 1;
    

  27.   hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
    

  28.   hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;
    

  29.   hadc1.Init.ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_NONE;
    

  30.   hadc1.Init.DMAContinuousRequests = DISABLE;
    

  31.   hadc1.Init.Overrun = ADC_OVR_DATA_PRESERVED;
    

  32.   hadc1.Init.OversamplingMode = DISABLE;
    

  33.   if (HAL_ADC_Init(&hadc1) != HAL_OK)
    

  34.   {
    

  35.     Error_Handler();
    

  36.   }
    


  37. 

  38.   /** Configure the ADC multi-mode
    

  39.   */
    

  40.   multimode.Mode = ADC_MODE_INDEPENDENT;
    

  41.   if (HAL_ADCEx_MultiModeConfigChannel(&hadc1, &multimode) != HAL_OK)
    

  42.   {
    

  43.     Error_Handler();
    

  44.   }
    


  45. 

  46.   /** Configure Regular Channel
    

  47.   */
    

  48.   sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_TEMPSENSOR_ADC1;
    

  49.   sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1;
    

  50.   sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_92CYCLES_5;
    

  51.   sConfig.SingleDiff = ADC_SINGLE_ENDED;
    

  52.   sConfig.OffsetNumber = ADC_OFFSET_NONE;
    

  53.   sConfig.Offset = 0;
    

  54.   if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig) != HAL_OK)
    

  55.   {
    

  56.     Error_Handler();
    

  57.   }
    

  58.   /* USER CODE BEGIN ADC1_Init 2 */
    


  59. 

  60.   /* USER CODE END ADC1_Init 2 */
    

  61. }
读取出厂校准点参数的代码如下：
复制
  1. uint8_t TS_CAL1_TEMP = 30;
    

  2. uint8_t TS_CAL2_TEMP = 130;
    

  3. uint16_t TS_CAL1 = 0;
    

  4. uint16_t TS_CAL2 = 0;
    

  5. //存储校准参数的地址
    

  6. #define TS_CAL1_ADDR   0x1FFF75A8
    

  7. #define TS_CAL2_ADDR   0x1FFF75CA
    


  8. 

  9. //从地址里读取所存的数据
    

  10. uint8_t read_from_flash(uint32_t addr)
    

  11. {
    

  12.         return *(uint8_t*)addr;
    

  13. }
    

  14. void read_g4_temp_cal(void)
    

  15. {
    

  16.         uint8_t ts_cal_value_1 = 0;
    

  17.         uint8_t ts_cal_value_2 = 0;
    


  18. 

  19.         HAL_FLASH_Unlock();
    


  20. 

  21.         ts_cal_value_1 = read_from_flash(TS_CAL1_ADDR);
    

  22.         ts_cal_value_2 = read_from_flash(TS_CAL1_ADDR+1);
    

  23.         TS_CAL1 = ts_cal_value_1 | (ts_cal_value_2 << 8);
    


  24. 

  25.         ts_cal_value_1 = read_from_flash(TS_CAL2_ADDR);
    

  26.         ts_cal_value_2 = read_from_flash(TS_CAL2_ADDR+1);
    

  27.         TS_CAL2 = ts_cal_value_1 | (ts_cal_value_2 << 8);
    


  28. 

  29.         HAL_FLASH_Lock();
    

  30. }

读取并转换温度的代码如下：
复制
  1. void read_g4_temperature(void)
    

  2. {
    

  3.         uint16_t adc_value = 0;
    


  4. 

  5.         //1.read adc value
    

  6.         HAL_ADC_Start(&hadc1);
    

  7.         HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 100);
    

  8.         while(!HAL_IS_BIT_SET(HAL_ADC_GetState(&hadc1), HAL_ADC_STATE_REG_EOC));
    

  9.         adc_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
    

  10.         AD_Value = adc_value *3.3/3;
    

  11.         //2.calculate actual temperature
    

  12.         g4_temp = ((TS_CAL2_TEMP - TS_CAL1_TEMP)*(AD_Value - TS_CAL1)/(TS_CAL2 - TS_CAL1)) + 30;
    

  13.         //3. test
    

  14.         //*ADC_PartStruct[0].Objects.objChannelValue = g4_temp;
    

  15.         sCh1Value = g4_temp;
    

  16.         //HAL_Delay(500);
    

  17. }

3、最后测试验证
代码写好并且编译通过后，就是上板验证看看能不能成功读取温度。在Keil里使用jlink仿真器进行调试，全速运行后，看指示温度（单位为摄氏度）的全局变量的值从开始的21慢慢上升到27： 47825682ee9af4ba34.png
又升到了29： 6328682ee9b85a1eb.png
从以上的仿真验证结果可以看出，读取MCU芯片内部温度传感器的代码和数据基本上是准确的。
不过这里没有考虑到精度问题，如果是对温度精度要求不高的场景，可以使用MCU内部温度作为数据源，如果是对温度精度要求比较高的场景，比如要保留几位小数点等，最好是先确认下你所用的MCU的内部温度传感器的精度，但是一般情况下建议直接使用外置的温度传感器，比如PT100或者热电偶之类的。

以上通过读取STM32G431KBU3芯片的内部温度数据，给大家提供了一种读取MCU芯片内部温度的基本方法，可以作为温度测试的一种参考。

83434682ee9923a587.png
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dffzh
[url=home.php?mod=space&uid=760190]@21小跑堂[/url] ：本地文档查看是有超过800字的（算上代码），我又增加了文字描述，请原创审核哦！  发表于 2025-6-4 17:22
21小跑堂
感谢大佬分享本文未满800字不予审核  发表于 2025-6-4 16:47

相关帖子
gaonaiweng 发表于 2025-5-31 18:14 | 显示全部楼层
重点看温度计算公式和校准参数
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 楼主| dffzh 发表于 2025-6-4 09:22 | 显示全部楼层
gaonaiweng 发表于 2025-5-31 18:14
重点看温度计算公式和校准参数

是的呢。
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EchoInEons 发表于 2025-6-14 18:44 | 显示全部楼层
看下初始化校准，是否需要标定还是每次出场的时候标定一次即可？
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 楼主| dffzh 发表于 2025-6-16 08:50 | 显示全部楼层
EchoInEons 发表于 2025-6-14 18:44
看下初始化校准，是否需要标定还是每次出场的时候标定一次即可？

如果对温度测量要求不高，初始化校准一次即可了。
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cooldog123pp 发表于 2025-6-25 08:15 | 显示全部楼层
重点看温度计算公式和校准参数，是每次开机都需要校准吗？
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 楼主| dffzh 发表于 2025-6-25 08:41 | 显示全部楼层
cooldog123pp 发表于 2025-6-25 08:15
重点看温度计算公式和校准参数，是每次开机都需要校准吗？

如果对温度测量要求不高，初始化校准一次即可，如果对精度要求高，可以定期校准一次。
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