[RISC-V MCU 应用开发]

十一、CH32V103应用教程——内置温度传感器

[复制链接]
3412|12
手机看帖
扫描二维码
随时随地手机跟帖
RISCVLAR|  楼主 | 2020-11-12 14:02 | 显示全部楼层 |阅读模式
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
#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
#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
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);
        }
}
main.c文件主要进行相关函数初始化以及打印输出温度值。

4、下载验证
将编译好的程序下载到开发板并复位,串口打印情况具体如下:
图片2.png


10、温度检测.rar

570.06 KB

使用特权

评论回复
评论
RISCVLAR 2020-11-16 16:38 回复TA
@zhengfish :±1.5℃左右,此传感器适合用于检测温度变化,如有其他用途,建议使用外置温度传感器 
zhengfish 2020-11-16 16:03 回复TA
这个温度传感器的标称误差范围多少? 

相关帖子

goniu| | 2022-2-13 23:08 | 显示全部楼层
整个工程下载下去运行正常,自己新建的工程温度读不出来,代码都用示例工程里的也读不出温度,请问怎么回事?

使用特权

评论回复
评论
RISCVLAR 2022-2-14 13:31 回复TA
您好,示例代码应该是没有问题的,可以检查一下是否是串口打印或者MCU有问题 
海滨消消| | 2022-2-16 10:50 | 显示全部楼层
学习学习

使用特权

评论回复
beacherblack| | 2022-3-3 22:09 | 显示全部楼层
这个还需要检测单片机温度吗

使用特权

评论回复
01ddd| | 2022-5-1 18:30 | 显示全部楼层
实测 ADC值 1561 套用例子64.90度
根据WCH论坛说明 公式为temperate=(temperate-1.34)/0.0043+25;
直接是负的

使用特权

评论回复
老光头| | 2022-7-27 23:06 | 显示全部楼层
goniu 发表于 2022-2-13 23:08
整个工程下载下去运行正常,自己新建的工程温度读不出来,代码都用示例工程里的也读不出温度,请问怎么回事 ...

里面tem变量采用了浮点数,需要在你自己建立工程中设置浮点输出打印选项,参考如下:
https://blog.csdn.net/armcsdn/article/details/125552668

使用特权

评论回复
kjkujkj21| | 2022-8-4 15:32 | 显示全部楼层
这个温度传感器的精度可以达到多少?如果使用这个芯片直接做户外温度校准,是否可以?

使用特权

评论回复
麻花油条| | 2022-8-5 16:37 | 显示全部楼层
这个温度传感器精度可以达到多少了

使用特权

评论回复
发新帖 我要提问
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

132

主题

293

帖子

33

粉丝