 第二十四章 内部温度传感器实验
第二十四章 内部温度传感器实验-STM32F4开发指南-正点原子探索者STM32开发板.pdf.pdf
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1.硬件平台：正点原子探索者STM32F407开发板2.软件平台：MDK5.13.固件库版本：V1.4.0
本章我们将向大家介绍STM32F4的内部温度传感器。在本章中，我们将使用STM32F4的内部温度传感器来读取温度值，并在TFTLCD模块上显示出来。本章分为如下几个部分： 24.1 STM32F4 内部温度传感器简介 24.2 硬件设计 24.3 软件设计 24.4 下载验证
24.1 STM32F4 内部温度传感器简介STM32F4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ADC1_IN16（STM32F40xx/F41xx系列）或ADC1_IN18（STM32F42xx/F43xx系列）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。 STM32F4的内部温度传感器支持的温度范围为：-40~125度。精度为±1.5℃左右。 STM32F4内部温度传感器的使用很简单，只要设置一下内部ADC，并激活其内部温度传感器通道就差不多了。关于ADC的设置，我们在上一章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STM32F4的内部温度传感器，必须先激活ADC的内部通道，这里通过ADC_CCR的TSVREFE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，STM32F407ZGT6的内部温度传感器固定的连接在ADC1的通道16上，所以，我们在设置好ADC1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（℃）={（Vsense - V25）/Avg_Slope}+25 上式中： V25=Vsense在25度时的数值（典型值为：0.76）。 Avg_Slope=温度与Vsense曲线的平均斜率（单位为mv/℃或uv/℃）（典型值为2.5mV/℃）。 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STM32F4内部温度传感器使用的步骤了，如下： 1）设置ADC1，开启内部温度传感器。 关于如何设置ADC1，上一章已经介绍了，我们采用与上一章一样的设置，这里我们只要增加使能内部温度传感器这一句就可以了。方法为： ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE);//使能内部温度传感器 2）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。具体方法跟上一讲是一样的。 24.2 硬件设计本实验用到的硬件资源有： 1） 指示灯DS0 2） TFTLCD模块 3） ADC 4） 内部温度传感器 前三个之前均有介绍，而内部温度传感器也是在STM32F4内部，不需要外部设置，我们只需要软件设置就OK了。 24.3 软件设计打开本章实验工程中可以看到，我们并没有增加任何文件，而是在adc.c文件修改和添加了一些函数，adc.c文件中Adc_Init函数内容如下： void Adc_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStructure; ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);//使能PA时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);//使能ADC1时钟
//先初始化IO口 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;//模拟输入 GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_DOWN;// 下拉 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化
RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE); //ADC1复位 RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,DISABLE); //复位结束
ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE);//使能内部温度传感器
ADC_CommonInitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;//独立模式 ADC_CommonInitStructure.ADC_TwoSamplingDelay = ADC_TwoSamplingDelay_5Cycles; ADC_CommonInitStructure.ADC_DMAAccessMode = ADC_DMAAccessMode_Disabled; / ADC_CommonInitStructure.ADC_Prescaler = ADC_Prescaler_Div4; ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStructure);
ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b;//12位模式 ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;//非扫描模式 ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE; ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_ExternalTrigConvEdge_None; ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;//右对齐 ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion = 1;//1个转换在规则序列中 ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);//开启AD转换器 } 这部分代码与上一章的Adc_Init代码几乎一摸一样，我们仅仅在里面增加了如下一句代码： ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE);//使能内部温度传感器 这句我们就是使能内部温度传感器。然后在adc.c里面添加了获取温度函数：Get_Temprate，该函数代码如下： //得到温度值 //返回值:温度值(扩大了100倍,单位:℃.) short Get_Temprate(void) { u32 adcx; short result; double temperate; adcx=Get_Adc_Average(ADC_Channel_16,20); //读取通道16,20次取平均 temperate=(float)adcx*(3.3/4096); //电压值 temperate=(temperate-0.76)/0.0025+25; //转换为温度值 result=temperate*=100; //扩大100倍. return result; } 该函数读取ADC_Channel_16通道（即通道16）采集到的电压值，并根据前面的计算公式，计算出当前温度，然后，返回扩大了100倍的温度值。 adc.h代码比较简单，我们就不多说了。接下来，我们看看main函数如下： int main(void) { short temp; NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2 delay_init(168); //初始化延时函数 uart_init(115200); //初始化串口波特率为115200 LED_Init(); //初始化LED LCD_Init(); //液晶初始化 Adc_Init(); //内部温度传感器ADC初始化 POINT_COLOR=RED; LCD_ShowString(30,50,200,16,16,"Explorer STM32F4"); LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"Temperature TEST"); LCD_ShowString(30,90,200,16,16,"ATOM@ALIENTEK"); LCD_ShowString(30,110,200,16,16,"2014/5/6"); POINT_COLOR=BLUE;//设置字体为蓝色 LCD_ShowString(30,140,200,16,16,"TEMPERATE: 00.00C");//固定位置显示小数点 while(1) { temp=Get_Temprate(); //得到温度值 if(temp<0) { temp=-temp; LCD_ShowString(30+10*8,140,16,16,16,"-"); //显示负号 }else LCD_ShowString(30+10*8,140,16,16,16," "); //无符号
LCD_ShowxNum(30+11*8,140,temp/100,2,16,0); //显示整数部分 LCD_ShowxNum(30+14*8,140,temp%100,2,16,0); //显示小数部分
LED0=!LED0; delay_ms(250); } } 这里同上一章的主函数也大同小异，这里，我们通过Get_Temprate函数读取温度值，并通过TFTLCD模块显示出来。 代码设计部分就为大家讲解到这里，下面我们开始下载验证。 24.4 下载验证在代码编译成功之后，我们通过下载代码到ALIENTEK探索者STM32F4开发板上，可以看到LCD显示如图24.4.1所示：
图24.4.1 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是否相符合（因为芯片会发热，而且貌似准确度也不怎么好，所以一般会比实际温度偏高）？
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