STM32中ADC的使用/printf函数重定向串口显示内部温度传感器测量值

STM32F334C8T6这款MCU中有两个12位ADC(模数转换器)，ADC1的通道16连接到内置的一个温度传感器，本文使用该温度传感器测量MCU和周围的环境温度，并且通过串口发送到PC的串口助手进行显示。

1. ADC的使用

1. select the ADC clock using the function RCC_ADCCLKConfig()

2. Enable the ADC interface clock using RCC_AHBPeriphClockCmd();

3. ADC pins configuration

 Enable the clock for the ADC GPIOs using the following function: RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOx, ENABLE);

 Configure these ADC pins in analog mode using GPIO_Init();

4. Configure the ADC conversion resolution, data alignment, external trigger and edge, 

sequencer lenght and Enable/Disable the continuous mode using the ADC_Init() function.

5. Activate the ADC peripheral using ADC_Cmd() function.

To configure the ADC channels features, use ADC_Init(), ADC_InjectedInit() and ADC_RegularChannelConfig() functions or/and ADC_InjectedChannelConfig()

2. 内部温度传感器的使用

To use the sensor:

1. Select the ADC1_IN16 input channel.

2. Select a sample time of 2.2 μs.

3. Set the TSEN bit in the ADC1_CCR register to wake up the temperature sensor from power-down mode.

4. Start the ADC conversion.

5. Read the resulting VTS data in the ADC data register.

6. Calculate the temperature using the following formula:

Temperature (in °C) = {(V25 – VTS) / Avg_Slope} + 25

Where:

– V25 = VTS value for 25° C

– Avg_Slope = average slope of the temperature vs. VTS curve (given in mV/°C or μV/°C)

Refer to the datasheet electrical characteristics section for the actual values of V25 and Avg_Slope.

（截图自 STM32F334 datasheet）

所以取  Avg_Slope=4.3, ，  V25=1.43 ，此处注意单位的不同

则有  

Temperature (in °C) = {(1430 – VTS) /4.3 } + 25

3. printf()函数重定向

printf()函数是向显示器输出数据的函数，功能非常强大，使用非常方便，为了能方便的使用printf()函数，对该函数进行重定向，使其能向串口打印数据，则可以直接使用printf()函数将数据发到串口，极大方便了信息的输出。

通过重新实现int fputc(int ch,FILE *f)函数来实现这些功能。

4. 部分代码：

//在主函数中调用ADC,USART配置函数，实现延时函数，再调用下面的测试函数
#include "ADConverter.h"
void ADC_Config(void)
{
     ADC_InitTypeDef       ADC_InitStructure;
        ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStructure;
     GPIO_InitTypeDef      GPIO_InitStructure;
   
  //select ADC colock
        RCC_ADCCLKConfig(RCC_ADC12PLLCLK_Div6);
    //enable peripheral colock
 RCC_AHBPeriphClockCmd(ADC_PORT_CLK,ENABLE);
        RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_ADC12,ENABLE);
 
     //配置GPIO为模拟输入模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;
       //GPIO_InitStructure其他成员初始化
        //GPIO_Init(GPIO_TypeDef * GPIOx, GPIO_InitTypeDef * GPIO_InitStruct);
 
         ADC_StructInit(&ADC_InitStructure);
 
    ADC_VoltageRegulatorCmd(ADC1, ENABLE);
     delay_us(10);
  
  //添加Calibration
 
        //Common Init
      ADC_CommonInitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
   //ADC_CommonInitStructure其他成员初始化
   ADC_CommonInit(ADC1,&ADC_CommonInitStructure);
 
         //ADC Init
 ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ADC_ContinuousConvMode_Enable;
  ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b;
     ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
     ADC_InitStructure.ADC_NbrOfRegChannel = 1;
 //ADC_InitStructure其他成员初始化
     
  ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);
 
     //配置ADC的通道，采样周期等
   ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_16, 1, ADC_SampleTime_19Cycles5);
       //打开温度传感器
  ADC_TempSensorCmd(ADC1, ENABLE);
   //打开ADC
    ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);
 
  while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_RDY));
     //开始转换
     ADC_StartConversion(ADC1); 
}
 
 
//获取温度值函数
uint16_t GetTemperature(void)
{
 u16 t,temp,Temperature;
        
  t=ADC_GetConversionValue(USING_ADC);//读取ADC数值
 
  temp = t*3300/0xFFF;//将读取的数值转换为电压值
 Temperature = (1430-temp)*10/43+25;//将电压值转换为温度值(℃)
 
     return Temperature;
}
 
//测试函数，每隔0.5秒读取一次测试值
//并把测试到的温度通过串口打印到PC的串口助手显示出来
void TempSensortest(void)
{
   u16 tmp=0;
     
  while(1)
           {
                  delay_ms(500);
                     tmp = GetTemperature();
                    printf("The Temperature = %d ℃n",tmp);
            }
}
 
//printf()函数的重定向，使其能向串口打印数据
int fputc(int ch,FILE *f)
{
       
  USART_SendData(USART2, ch);
    
  while(USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_TC)==RESET) ;
     
  return(ch);    
}

实际效果如下：
（将手指按在MCU上，温度在逐渐升高）