基于STM32战舰开发板的内部温度传感器实验

内部温度传感器简介

测量的温度位置

内部温度传感器集成在芯片中，测量的是芯片的温度。

如何测量对应位置的温度？

温度传感器与ADC1_CH16相连，另外ADC1_CH17是与内部参照电压VREF+相连，因此我们可以通过ADC1的第16路通道测量芯片温度实时对应的电压转换得来的数字量，也可以通过ADC1的第17路通道测量内部参照电压对应的数字量。

我们知道STM32的ADC转换DATA是12Bits的，因此输入电压(小于3.3V大于0V)ADC转换为数字量的值为“大于0小于4096”。

我们由“T-V关系图”，“V的数字量”和“ADC量程”，可以得知“此时的温度”。

内部传感器配置注意事项

① 读取内部温度传感器数据的周期应大于17.1us；

② 内部温度传感器的温度测量误差约为1.5℃，因此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。

内部温度传感器配置流程

内部温度传感器实验代码解析

ADC初始化代码

void ADC_InitConfig()  

{  

    ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;  

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);  

    ADC_DeInit(ADC1);  

    RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);  

    ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;  

    ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Left;  

    ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;  

    ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;  

    ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1; // 定义规则通道的长度  

    ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;  

    ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);  

    ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE); // 使能内部温度传感器  

    ADC_Cmd(ADC1,ENABLE); // 使能ADC1  

    ADC_ResetCalibration(ADC1); // 开始ADC1的校准寄存器复位  

    while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));  

    ADC_StartCalibration(ADC1); // 开始ADC1的自动校准功能  

    while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));  

    delay_init();  

}  

我们应该注意到：ADC1_CH16连接着内部温度传感器，不用初始化具体的GPIO口引脚，只需要将寄存器的相应位使能即可：

我们有些同学在用如下“等待”代码的时候有些疑问：

ADC_ResetCalibration(ADC1); // 开始ADC1的校准寄存器复位  

while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));  

ADC_StartCalibration(ADC1); // 开始ADC1的自动校准功能  

while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));  

我们用while循环为ADC外设提供执行任务所需的等待时间，但是我们一对比如下while代码，就有点懵了：

ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);     //使能指定的ADC1的软件转换启动功能  

while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));//等待转换结束  

在while循环中，应该“取非”？这个是个让人不解的问题。

我们此时应该看寄存器，看寄存器中位与状态的对应关系：

ADC1复位校准功能与ADC1执行校准功能分别对应“ADC控制寄存器 2(ADC_CR2)”对应的如下两个位：

我们看到上图，可以得到如下结论：

此外，ADC_SR状态寄存器中的标志位EOC位代表着“ADC转换工作是否结束”：

ADC转换函数

u16 ADC_GetValue()  

{     

    ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_16, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 );  //ADC1,ADC通道3,第一个转换,采样时间为239.5周期                      

    ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);     //使能指定的ADC1的软件转换启动功能  

    while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));//等待转换结束  

    return ADC_GetConversionValue(ADC1);    //返回最近一次ADC1规则组的转换结果  

}  

注意：我们一定要在读取ADC通道转换值得函数中去执行：

ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);     //使能指定的ADC1的软件转换启动功能  

while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));//等待转换结束 

我们初始化时只想初始化ADCx设备的属性，而函数“ADC_SoftwareStartConvCmd”得功能是根据ADCx各个引脚的属性启动ADCx外设进行转换操作。显然，初始化时不应进行获取转换值得操作。

多次读取取平均函数

 //获取通道ch的转换值  

//取times次,然后平均  

u16 T_Get_Adc_Average(u8 ch,u8 times)  

{  

    u32 temp_val=0;  

    u8 t;  

    for(t=0;t    {  

        temp_val+=T_Get_Adc(ch);  

        delay_ms(5);  

    }  

    return temp_val/times;  

} 

ADC转换的数字量转换为所需温度的函数

//得到温度值  

//返回值:温度值(扩大了100倍,单位:℃.)  

short Get_Temprate(void)    //获取内部温度传感器温度值  

{  

    u32 adcx;  

    short result;  

    double temperate;  

    adcx=T_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=(1.43-temperate)/0.0043+25;   //转换为温度值       

    result=temperate*=100;                  //扩大100倍.  

    return result;  

}

总体代码示例

TempSensor.c

#include "TempSensor.h"  

#include "stm32f10x.h"  

#include "delay.h"  

void ADC_InitConfig()  

{  

    ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;  

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);  

    ADC_DeInit(ADC1);  

    RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);  

    ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;  

    ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Left;  

    ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;  

    ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;  

    ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1; // 定义规则通道的长度  

    ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;  

    ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);  

    ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE); // 使能内部温度传感器  

    ADC_Cmd(ADC1,ENABLE); // 使能ADC1  

    ADC_ResetCalibration(ADC1); // 开始ADC1的校准寄存器复位  

    while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));  

    ADC_StartCalibration(ADC1); // 开始ADC1的自动校准功能  

    while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));  

    delay_init();  

}  

u16 ADC_GetValue()  

{     

    ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_16, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 );  //ADC1,ADC通道3,第一个转换,采样时间为239.5周期                      

    ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);     //使能指定的ADC1的软件转换启动功能  

    while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));//等待转换结束  

    return ADC_GetConversionValue(ADC1);    //返回最近一次ADC1规则组的转换结果  

}  

u16 ADC_GetAverageValue()  

{  

    u8 i = 0;  

    u16 temp = 0;  

    for(;i<5;i++)  

    {  

        temp += ADC_GetValue();  

        delay_ms(5);  

    }  

    return temp/5;  

}  

u16 DigitalValueConversion()  

{  

    float temp = ADC_GetAverageValue();  

    return ((1.43-3.3*(temp/4096))/0.043+25)*100;  

}  

TempSensor.h

#ifndef _TEMPSENSOR_H  

#define _TEMPSENSOR_H  

#include "sys.h"  

void ADC_InitConfig();  

u16 ADC_GetValue();  

u16 ADC_GetAverageValue();  

u16 DigitalValueConversion();  

#endif  

Main.c

#include "TempSensor.h"  

#include "stm32f10x.h"  

#include "usart.h"  

#include "delay.h"  

#include "lcd.h"  

int main()  

{  

    u16 temp = 0;  

    ADC_InitConfig();  

    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);  

    uart_init(115200);  

    delay_init();  

    LCD_Init();  

    LCD_Clear(BLUE);  

    temp = DigitalValueConversion();  

    POINT_COLOR=RED;//设置字体为红色   

    LCD_ShowString(30,50,200,16,16,"WarShip STM32");      

    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,"2015/1/14");  

    LCD_ShowString(30,140,200,16,16,"TEMPERATE: 00.00C");  

    while(1)  

    {  

        temp = DigitalValueConversion();  

        LCD_ShowNum(30+11*8,140,temp/100,2,16);  

        LCD_ShowNum(30+14*8,140,temp%100,2,16);  

        delay_ms(150);  

    }  

}  

程序运行结果