esp32c3读取温湿度数据

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mob64ca1414098d 2024-12-17 11:47:08

文章标签 esp32c3读取温湿度数据 stm32 单片机 arm 温度传感器 文章分类 架构后端开发

学习目标

成果展示

介绍

原理

配置

代码

总结

学习目标

本节内容是内部温度传感器，其实主要原理还是ADC，和我们上节内容相似，只不过改动了一点点，不过在这之前我们需要先来介绍一下内部温度传感器的原理，这个与学51单片机时接触的DS13B20不太相同。

成果展示

内部温度传感器

介绍

STM32F407 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。
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。

原理

所以我们只需要通过TSVREFE控制位，然后开启16位通道，即可获得相应的数据。

esp32c3读取温湿度数据_单片机

选择 ADC1_IN16 或 ADC1_IN18 输入通道，STM32F407使用的是 ADC1_IN16。
选择一个采样时间，该采样时间要大于数据手册中所指定的最低采样时间。
在 ADC_CCR 寄存器中将 TSVREFE 位置 1，以便将温度传感器从掉电模式中唤醒。
通过将 SWSTART 位置 1（或通过外部触发）开始 ADC 转换。
读取 ADC 数据寄存器中生成的 VSENSE 数据。
使用以下公式计算温度：

配置

选择ADC_IN16输入通道。
设置采样时间大于17.1μs。
设置ADC_CCR的TSVREFE位，打开内部温度传感器。
设置ADC_CR2的SWATART位启动转换。
读取ADC结果。
计算。

代码

#include "adc.h"
#include "delay.h"		 

//初始化ADC															   
void  Adc_Init(void)
{    
  GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
	ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStructure;
	ADC_InitTypeDef       ADC_InitStructure;
	
  RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);//使能GPIOA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_UP;// 上拉
  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; //DMA失能
  ADC_CommonInitStructure.ADC_Prescaler = ADC_Prescaler_Div4; //ADCCLK=PCLK2/4=84/4=21Mhz,ADC时钟最好不要超过36Mhz
  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;//禁止触发检测，使用软件触发
  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 也就是只转换规则序列1 
  ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
 
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_5, 1, ADC_SampleTime_480Cycles );	//ADC5,ADC通道,480个周期,提高采样时间可以提高精确度		
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_16, 1, ADC_SampleTime_480Cycles );	//ADC16,ADC通道,480个周期,提高采样时间可以提高精确度		
	ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);//开启AD转换器	 			
 
}				  
//获得ADC值
//ch:通道值 @ref ADC_channels  0~16：ADC_Channel_0~ADC_Channel_16
//返回值:转换结果
u16 Get_Adc(u8 ch)   
{
	 //设置指定ADC的规则组通道，一个序列，采样时间
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ch, 1, ADC_SampleTime_480Cycles );	//ADC1,ADC通道,480个周期,提高采样时间可以提高精确度			    
  
	ADC_SoftwareStartConv(ADC1);		//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
}
//获取通道ch的转换值，取times次,然后平均 
//ch:通道编号
//times:获取次数
//返回值:通道ch的times次转换结果平均值
u16 Get_Adc_Average(u8 ch,u8 times)
{
	u32 temp_val=0;
	u8 t;
	for(t=0;t<times;t++)
	{
		temp_val+=Get_Adc(ch);//获取通道转换值
		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)
{
	u32 adcx;
	short result;
 	double temperate;
	adcx=Get_Adc_Average(ADC_Channel_16,10);	//读取通道16内部温度传感器通道,10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;
}

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "adc.h"
		
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 
	Adc_Init();         //内部温度传感器ADC初始化        
	while(1)
	{
		temp=Get_Temprate();	//得到温度值 
		if(temp<0)
		{
			temp=-temp;
			printf("-");	    //显示负号
		}else printf (" ");	//无符号
		
		printf ("%d.%d",temp/100,temp%100);		//显示温度
		printf("\r\n\r\n");
		LED0=!LED0;
		delay_ms(250);	
	}
}