文章目录

  • 前言
  • 一、内部温度传感器简介
  • 二、 硬件设计
  • 三、软件设计
  • tsensor.c
  • tsensor.h
  • main.c


前言

本节我将向大家介绍 STM32F1 的内部温度传感器。在本节中，我们将利用 STM32F1 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：

  1. STM32 内部温度传感器简介
  2. 硬件设计
  3. 软件设计

一、内部温度传感器简介

STM32 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 ADCx_IN16 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。温度传感器模拟输入推荐采样时间是 17.1μs。STM32 的内部温度传感器支持的温度范围为：-40~125度。精度比较差，为±1.5℃左右。

STM32 内部温度传感器的使用很简单，只要设置一下内部 ADC，并激活其内部通道就差不多了。关于 ADC 的设置，我们在前几节中已经进行了详细的介绍，这里就不再多说（了解详情请点击 “ADC详解” ）。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 STM32 的内部温度传感器，必须先激活 ADC 的内部通道，这里通过 ADC_CR2 的 AWDEN 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，STM32 的内部温度传感器固定的连接在 ADC 的通道 16 上，所以，我们在设置好 ADC 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（℃）={（V25-Vsense）/Avg_Slope}+25

上式中：
V25=Vsense 在 25 度时的数值（典型值为：1.43）。
Avg_Slope=温度与 Vsense 曲线的平均斜率（单位为 mv/℃或 uv/℃）（典型值为4.3Mv/℃）。
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 STM32 内部温度传感器使用的步骤了，如下：

  1. 设置 ADC，开启内部温度传感器。
    关于如何设置 ADC，上一节已经介绍了，我们采用与上一节相似的设置。不同的是上一节温度传感器是读取外部通道的值，而内部温度传感器相当与把通道端口连接在内部温度传感器上。所以这里，我们要开启内部温度传感器功能:ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE);
  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。

二、 硬件设计

本节用到的硬件资源有：

  1. 指示灯 DS0
  2. TFTLCD 模块
  3. ADC
  4. 内部温度传感器

前三个在之前我均有介绍，而内部温度传感器也是在 STM32 内部，不需要外部设置，我们只需要软件设置就 OK 了。

三、软件设计

tsensor.c

#include "tsensor.h"
#include "delay.h"
#include "sys.h"
   
//初始化ADC
//这里我们仅以规则通道为例
//我们默认将开启通道0~3	
void T_Adc_Init(void)  //ADC通道初始化
{
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; 
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA |RCC_APB2Periph_ADC1	, ENABLE );	  //使能GPIOA,ADC1通道时钟
  
	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);   //分频因子6时钟为72M/6=12MHz

  ADC_DeInit(ADC1);  //将外设 ADC1 的全部寄存器重设为缺省值  复位ADC1
 
	ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;	//ADC工作模式:ADC1和ADC2工作在独立模式
	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;	//模数转换工作在单通道模式
	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;	//模数转换工作在单次转换模式
	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;	//转换由软件而不是外部触发启动
	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;	//ADC数据右对齐
	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;	//顺序进行规则转换的ADC通道的数目
	ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);	//根据ADC_InitStruct中指定的参数初始化外设ADCx的寄存器

	ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE); //开启内部温度传感器
	
 
	ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);	//使能指定的ADC1

	ADC_ResetCalibration(ADC1);	//重置指定的ADC1的复位寄存器  使能复位校准

  while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));	//获取ADC1重置校准寄存器的状态,设置状态则等待

	ADC_StartCalibration(ADC1);	 //

	while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));		//获取指定ADC1的校准程序,设置状态则等待
}

u16 T_Get_Adc(u8 ch)   
	{
 
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ch, 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
	}

//得到ADC采样内部温度传感器的值
//取10次,然后平均
u16 T_Get_Temp(void)
	{
	u16 temp_val=0;
	u8 t;
	for(t=0;t<10;t++)
		{
		temp_val+=T_Get_Adc(ADC_Channel_16);	  //TampSensor
		delay_ms(5);
		}
	return temp_val/10;
	}

 //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<times;t++)
	{
		temp_val+=T_Get_Adc(ch);
		delay_ms(5);
	}
	return temp_val/times;
} 	   

//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;
}

tsensor.h

#ifndef __TSENSOR_H
#define __TSENSOR_H	
#include "stm32f10x.h"
   
short Get_Temprate(void);			//获取内部温度传感器温度值
void T_Adc_Init(void); //ADC通道初始化
u16  T_Get_Adc(u8 ch); //获得某个通道值  
u16  T_Get_Adc_Average(u8 ch,u8 times);//得到某个通道10次采样的平均值 	  
#endif

main.c

int main(void)
 {	 
	short temp; 
	delay_init();	    	 //延时函数初始化	  
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置中断优先级分组为组2：2位抢占优先级，2位响应优先级
	uart_init(115200);	 	//串口初始化为115200
	LED_Init();		  		//初始化与LED连接的硬件接口
  	LCD_Init();				//初始化LCD
 	T_Adc_Init();		  		//ADC初始化	    
	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");	  
	POINT_COLOR=BLUE;//设置字体为蓝色      
	LCD_ShowString(30,140,200,16,16,"TEMPERATE: 00.00C");	      
	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, 0X80);	//显示小数部分
		LED0=!LED0;
		delay_ms(250);	
	} 
}

这里同上一节的主函数也大同小异，上面的代码将温度传感器得到的电压值，换算成温度值。然后，我们在 TFTLCD 模块上显示出来。