十一、CH32V103应用教程——内置温度传感器

只看该作者 · 2020-11-12 14:02

CH32V103应用教程——内置温度传感器

本章教程使用CH32V103的内部温度传感器检测器件周围温度，并通过串口调试助手打印显示。

1、温度传感器简介及相关函数介绍
CH32V103内置温度传感器，连接ADC_INT16通道，通过 ADC 将传感器输出的电压转换成数字值来反馈器件周围温度，推荐设置采样时间是 17.1us。温度传感器输出的电压随温度线性变化，由于生产差异，其线性变化的曲线斜率和偏移有所不同，所以内部温度传感器更适合于检测温度的变化，而不是测量绝对的温度。如果需要测量精确的温度，应该使用一个外置的温度传感器。

通过设置ADC_CTLR2寄存器的TSVREFE位置1，唤醒ADC内部采样通道，软件启动或者外部触发启动ADC的温度传感器通道转换，读取数据结果（mV）。其中，数字值和温度(℃)换算公式如下：
温度(℃) = ((VSENSE-V25)/Avg_Slope)+25
VSENSE：温度传感器的当前输出电压；
V25：温度传感器在 25℃下的电压值；
Avg_Slope：温度与 VSENSE曲线的平均斜率（mV/℃）
参考数据手册电气特性章节中 V25和 Avg_Slope 的实际值。
注：内部温度传感器上电（TSVREFE 位从 0 改为 1）需要一个建立时间，而 ADC 模块上电也需要一个建立时间（ADON 位从 0 改为 1），所以为了缩短等待时间，可以同时设置 ADON 和 TSVREFE 位。

关于CH32V103内置温度传感器具体信息，可参考CH32V103应用手册。温度检测程序所用库函数在ADC教程中已介绍，在此不再赘述。

2、硬件设计
内置温度传感器属于其内部资源，无需进行硬件连接，只需进行软件设计即可。

3、软件设计
本章教程通过ADC_INT16通道读取内置温度传感器值，其程序相较于ADC，变化不大，增加了使能内部温度传感器和温度值计算，主要程序如下：
temdet.h文件

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#ifndef __TEMDET_H

#define __TEMDET_H



#include "ch32v10x_conf.h"



void adc_Init(void);

u16  get_adc(u8 ch);

u16  get_adc_average(u8 ch,u8 times);

float get_temperature(void);



#endif

temdet.h文件主要是相关函数的声明。
temdet.c文件

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#include "temdet.h"



void adc_Init(void)

{

    ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA |RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE );



    RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);

    ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;

    ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;

    ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;

    ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;

    ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;

    ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;

    ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);



    ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE);



    ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);



    ADC_ResetCalibration(ADC1);



    while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));



    ADC_StartCalibration(ADC1);



    while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));

}



u16 get_adc(u8 ch)

{

    ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ch, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 );



    ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);

    while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));

    return ADC_GetConversionValue(ADC1);

}



u16 get_adc_average(u8 ch,u8 times)

{

    u32 temp_val=0;

    u8 t;

    for(t=0;t<times;t++)

    {

        temp_val+=get_adc(ch);

        Delay_Ms(5);

    }

    return temp_val/times;

}



float get_temperature(void)

{

    u32 adcx;

    float temperate;

    adcx=get_adc_average(ADC_Channel_16,20);

    temperate=(float)adcx*(3.3/4096);

    temperate=(1.43-temperate)/0.0043+25;

    return temperate;

}

temdet.c文件主要是内置温度传感器进行温度检测的相关配置，其配置流程和ADC差不多，主要增加了使能内部温度传感器和温度值计算，在此不再对流程进行介绍。
main.c文件

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int main(void)

{

    float tem;

    Delay_Init();

        USART_Printf_Init(115200);

        adc_Init();

        while(1)

    {

            Delay_Ms(500);

            tem=get_temperature();

        printf("temp=%.2f\n",tem);

        }

}