前言
本节我将向大家介绍 STM32F1 内部温度传感器。本节将使用 STM32F1 读取温度值的内部温度传感器 TFTLCD 显示在模块上。本章分为以下几分:
- STM32 介绍内部温度传感器
- 硬件设计
- 软件设计
一、内部温度传感器简介
STM32 有一个内部温度传感器测量 CPU 周围的温度(TA)。温度传感器内部和内部 ADCx_IN16 输入通道连接,将传感器输出的电压转换为数字值。温度传感器模拟输入推荐采样时间是 17.1μs。STM32 内部温度传感器支持的温度范围为-40~125度。精度差,为±1.5℃左右。
STM32 只要设置内部温度传感器,内部温度传感器的使用就非常简单 ADC,并激活其内部通道。关于 ADC 我们在前几节详细介绍了设置,这里就不多说了(详情请点击 “ADC详解” )。接下来,我们将介绍与温度传感器设置相关的内容 2 个地方。我们必须在第一个地方使用它 STM32 必须首先激活内部温度传感器 ADC 通过这里的内部通道 ADC_CR2 的 AWDEN 位(bit23)设置。设置该位为 1 使用内部温度传感器。第二个地方,STM32 内部温度传感器固定连接 ADC 的通道 16 因此,我们正在设置它 ADC 之后只需读取通道 16 值是温度传感器返回的电压值。根据这个值,我们可以计算当前的温度。计算公式如下:
T(℃)={(V25-Vsense)/Avg_Slope} 25
上式中: V25=Vsense 在 25 度时值(典型值为:1.43)。 Avg_Slope=温度与 Vsense 曲线平均斜率(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。 现在我们可以总结一下 STM32 使用内部温度传感器的步骤如下:
- 设置 ADC,打开内部温度传感器。 关于如何设置 ADC,上一节已经介绍过了,我们使用了类似于上一节的设置。不同的是,上一个温度传感器读取外部通道的值,内部温度传感器相当于将通道端口连接到内部温度传感器上。因此,在这里,我们需要打开内部温度传感器的功能:ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE);
- 读取通道 16 的 AD 值,计算结果。设置后,我们可以读取温度传感器的电压值,并用上述公式计算温度值。
二、 硬件设计
本节使用的硬件资源包括:
- 指示灯 DS0
- TFTLCD 模块
- ADC
- 内部温度传感器
我之前介绍过前三个,内部温度传感器也在 STM32 内部,不需要外部设置,我们只需要软件设置 OK 了。
三、软件设计
tsensor.c
#include "tsensor.h" #include "delay.h" #include "sys.h" //初始化ADC 以规则通道为例 ///我们默认打开通道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72M/6=12MHz ADC_DeInit(ADC1); //将外设 ADC1 所有寄存器重新设置为缺省值 复位ADC1 ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //ADC工作模式:ADC1和ADC在独立模式下工作 ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE; ///模数转换工作单通道模式 ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE; ///模数转换工作单次转换模式 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。