给你的 ART-Pi (STM32H7) 降降温

只看该作者 · 2022-11-15 22:57

ART-Pi 是什么ART-Pi 是 RT-Thread 团队为嵌入式软件工程师、开源创客设计的一款极具扩展功能的 DIY 开源硬件。致力打造一个开源的软硬件平台。详细资料都可以从 ART-Pi主页来获取。
ART-Pi 全速运行时的温度
相信每一位第一次使用 STM32H7 系列 MCU 的用户都会被他的发热量吓到，内心 OS：这个板子是不是有问题，第一次遇到这么热的 STM32。时间长了的用户都会知道只要手还能摸得住说明就是正常的。但是这个温度到底是多少呢？因此我做了一个读取 MCU 内存温度的实验主频为 480M 时的温度：

[40978145] D/board: System Clock information
[40978153] D/board: SYSCLK_Frequency = 480000000
[40978162] D/board: HCLK_Frequency = 240000000
[40978171] D/board: PCLK1_Frequency = 120000000
[40978180] D/board: PCLK2_Frequency = 120000000
[40978188] D/board: STM32H7 temp is 49.610136

只看该作者 · 2022-11-15 23:01

主频为 120M 时的温度：

[33922714] D/board: System Clock information
[33922722] D/board: SYSCLK_Frequency = 120000000
[33922731] D/board: HCLK_Frequency = 60000000
[33922740] D/board: PCLK1_Frequency = 30000000
[33922749] D/board: PCLK2_Frequency = 30000000
[33922758] D/board: STM32H7 temp is 32.261209

只看该作者 · 2022-11-15 23:01

如何实现测量 STM32H7 的内部温度：
1.在 CUBEMX 中打开 ADC3-IN18 的测量引脚，这个是自带的测量温度通道：

只看该作者 · 2022-11-15 23:02

2.温度的计算公式

TS_CAL2 的值保存在：0x1FF1E840
TS-CAL1 的值保存在：0x1FF1E820

只看该作者 · 2022-11-15 23:03

所以可得
adc_v = HAL_ADC_GetValue(&ADC3_Handler);
adcx = (110.0-30.0)/(*(unsigned short*)(0x1FF1E840) - *(unsigned short*)(0x1FF1E820));
temp = adcx*(adc_v - *(unsigned short*)(0x1FF1E820))+30;

只看该作者 · 2022-11-15 23:04

ADC 的初始化 ADC 的初始化代码就比较常规了，简单的测试也就不需要使用 DMA 等配置
ADC3_Handler.Instance=ADC3;
ADC3_Handler.Init.ClockPrescaler=ADC_CLOCK_SYNC_PCLK_DIV4;
ADC3_Handler.Init.Resolution=ADC_RESOLUTION_16B;
ADC3_Handler.Init.ScanConvMode=DISABLE;
ADC3_Handler.Init.EOCSelection=ADC_EOC_SINGLE_CONV;
ADC3_Handler.Init.LowPowerAutoWait=DISABLE;
ADC3_Handler.Init.ContinuousConvMode=DISABLE;
ADC3_Handler.Init.NbrOfConversion=1;
ADC3_Handler.Init.DiscontinuousConvMode=DISABLE;
ADC3_Handler.Init.NbrOfDiscConversion=0;
ADC3_Handler.Init.ExternalTrigConv=ADC_SOFTWARE_START;
ADC3_Handler.Init.ExternalTrigConvEdge=ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_NONE;
ADC3_Handler.Init.Overrun=ADC_OVR_DATA_OVERWRITTEN;
ADC3_Handler.Init.OversamplingMode=DISABLE;
ADC3_Handler.Init.ConversionDataManagement=ADC_CONVERSIONDATA_DR;
HAL_ADC_Init(&ADC3_Handler);

只看该作者 · 2022-11-15 23:06

获取温度与系统时钟的频率
unsigned int adc_v;
double adcx;
double temp;

HAL_ADC_Start(&ADC3_Handler);
HAL_ADC_PollForConversion(&ADC3_Handler,10);

LOG_D("System Clock information");
LOG_D("SYSCLK_Frequency = %d", HAL_RCC_GetSysClockFreq());
LOG_D("HCLK_Frequency = %d", HAL_RCC_GetHCLKFreq());
LOG_D("PCLK1_Frequency = %d", HAL_RCC_GetPCLK1Freq());
LOG_D("PCLK2_Frequency = %d", HAL_RCC_GetPCLK2Freq());

adc_v = HAL_ADC_GetValue(&ADC3_Handler);
adcx = (110.0-30.0)/(*(unsigned short*)(0x1FF1E840) - *(unsigned short*)(0x1FF1E820));
temp = adcx*(adc_v - *(unsigned short*)(0x1FF1E820))+30;

LOG_D("STM32H7 temp is %f",temp);

只看该作者 · 2022-11-15 23:06

未完待续

后续测试了不同频率，不同编译器，不同优化选项的性能对比，后续结果放在了传送门, 整个测是工程也开源在了 GITEE，欢迎 Start.