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【Alientek STM32 实验14】--内部温度传感器实验

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3.14内部温度传感器实验
这一节我们将向大家介绍STM32的内部温度传感器。本节将利用STM32的内部温度传感器来显示温度值,并在TFTLCD模块上显示出来。本节分为如下几个部分:
3.14.1 STM32 内部温度传感器简介
3.14.2 硬件设计
3.14.3 软件设计
3.14.4 下载与测试

3.14.1 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,我们在上一节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
该式中:
     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:
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。
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。

3.14.2 硬件设计

这部分硬件只需要1个TFTLCD模块,其他的就不需要了。TFTLCD的连接在前面已经介绍过了,这里就不再介绍了。

3.14.3 软件设计

打开上一节的工程,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&=0XFFFF0000;//PA0 1 2 3 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0~3的采样时间
     ADC1->SMPR2&=0XFFFFF000;//通道0,1,2,3采样时间清空      
     ADC1->SMPR2|=7<<9;      //通道3  239.5周期,提高采样时间可以提高精确度   
     ADC1->SMPR2|=7<<6;      //通道2  239.5周期,提高采样时间可以提高精确度   
     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->SMPR2|=7<<0;      //通道0  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
}
     这部分代码与上一节的Adc_Init代码几乎一摸一样,我们仅仅在里面增加了
ADC1->CR2|=1<<23; //使能温度传感器
铜过该句使能温度传感器。
     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  
//Mini STM32开发板
//ADC 驱动代码                           
//正点原子@ALIENTEK
//2010/6/7

#define ADC_CH0  0  //通道0
#define ADC_CH1  1  //通道1
#define ADC_CH2  2  //通道2
#define ADC_CH3  3  //通道3
#define TEMP_CH  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
     delay_init(72);               //延时初始化
     uart_init(72,9600); //串口1初始化  
     LED_Init();      
     LCD_Init();      
     Adc_Init();      

     POINT_COLOR=RED;//设置字体为红色
     LCD_ShowString(60,50,"Mini STM32");
     LCD_ShowString(60,70,"TEMPERATE TEST");
     LCD_ShowString(60,90,"ATOM@ALIENTEK");
     LCD_ShowString(60,110,"2010/6/7");   
     //显示时间
     POINT_COLOR=BLUE;//设置字体为蓝色
     LCD_ShowString(60,130,"TEMP_VAL:");               
     LCD_ShowString(60,150,"TEMP_VOL:0.000V");                 
     LCD_ShowString(60,170,"TEMPERATE:00.00C");               
     while(1)
     {
                 adcx=Get_Adc(TEMP_CH);
                 LCD_ShowNum(132,130,adcx,4,16);//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_ShowNum(132,150,adcx,1,16);     //显示电压值整数部分
                 temp-=(u8)temp;                                                            //减掉整数部分              
                 LCD_ShowNum(148,150,temp*1000,3,16);//显示电压小数部分
                                                                                                                  
                 temperate=(1.43-temperate)/0.0043+25;//计算出当前温度值        
                 LCD_ShowNum(140,170,(u8)temperate,2,16); //显示温度整数部分
                 temperate-=(u8)temperate;           
                 LCD_ShowNum(164,170,temperate*100,2,16);//显示温度小数部分
                 LED0=!LED0;
                 delay_ms(250);
     }
}
这里同上一节的主函数也大同小异,上面红色部分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,下面我们开始下载与测试。



3.14.4 下载与测试

在代码编译成功之后,我们通过下载代码到ALIENTEK MiniSTM32开发板上,可以看到LCD显示如下内容:


图3.14.4.1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相差是否很大?(因为芯片会发热,一般会比实际温度稍高一些)

附件:
ALIENTEK MINISTM32 实验14 内部温度传感器实验.rar (1.29 MB)
内部温度传感器实验.pdf (351.41 KB)

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沙发
零三翟邢止胃| | 2019-3-26 09:16 | 只看该作者
好帖子啊! 不顶,对不起啊!!!!!

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板凳
kiklkmkj| | 2019-3-26 13:49 | 只看该作者
感谢分享!非常好的指导性**!

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地板
keaibukelian| | 2019-4-10 10:10 | 只看该作者
就是ad的那个内部通道是吗

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5
labasi| | 2019-4-10 10:16 | 只看该作者
内部的这个温度传感器准不准呀

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6
paotangsan| | 2019-4-10 10:21 | 只看该作者
非常感谢楼主分享

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7
renzheshengui| | 2019-4-10 10:36 | 只看该作者
精度能达到多少

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8
wakayi| | 2019-4-10 10:46 | 只看该作者
会不会有延时 跟实际情况相比

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9
木木guainv| | 2019-4-10 11:05 | 只看该作者
非常感谢楼主分享

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