第二十四章 内部温度传感器实验

[mw_shl_code=c,true]1.硬件平台：正点原子探索者STM32F407开发板 2.软件平台：MDK5.1 3.固件库版本：V1.4.0 [/mw_shl_code]
      
本章我们将向大家介绍STM32F4的内部温度传感器。在本章中，我们将使用STM32F4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： 24.1 STM32F4 内部温度传感器简介 24.2 硬件设计 24.3 软件设计 24.4 下载验证  

24.1 STM32F4 内部温度传感器简介

STM32F4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（STM32F40xx/F41xx系列）或ADC1_IN18（STM32F42xx/F43xx系列）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。 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。 STM32F4内部温度传感器的使用很简单，只要设置一下内部ADC，并激活其内部温度传感器通道就差不多了。关于ADC的设置，我们在上一章已经进行了详细的介绍，这里就不再多说。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STM32F4的内部温度传感器，必须先激活ADC的内部通道，这里通过ADC_CCR的TSVREFE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，STM32F407ZGT6的内部温度传感器固定的连接在ADC1的通道16上，所以，我们在设置好ADC1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（℃）={（Vsense - V25）/Avg_Slope}+25 上式中：        V25=Vsense在25度时的数值（典型值为：0.76）。        Avg_Slope=温度与Vsense曲线的平均斜率（单位为mv/℃或uv/℃）（典型值为2.5mV/℃）。 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STM32F4内部温度传感器使用的步骤了，如下： 1）设置ADC1，开启内部温度传感器。 关于如何设置ADC1，上一章已经介绍了，我们采用与上一章一样的设置，这里我们只要增加使能内部温度传感器这一句就可以了。方法为： ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE);//使能内部温度传感器 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了。具体方法跟上一讲是一样的。

24.2 硬件设计

本实验用到的硬件资源有： 1）  指示灯DS0 2）  TFTLCD模块 3）  ADC 4）  内部温度传感器 前三个之前均有介绍，而内部温度传感器也是在STM32F4内部，不需要外部设置，我们只需要软件设置就OK了。

24.3 软件设计

打开本章实验工程中可以看到，我们并没有增加任何文件，而是在adc.c文件修改和添加了一些函数，adc.c文件中Adc_Init函数内容如下： void  Adc_Init(void) {      GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure; ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStructure; ADC_InitTypeDef       ADC_InitStructure;          RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);//使能PA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_DOWN;// 下拉   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; /   ADC_CommonInitStructure.ADC_Prescaler = ADC_Prescaler_Div4;   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;   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   ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);   ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);//开启AD转换器    }     这部分代码与上一章的Adc_Init代码几乎一摸一样，我们仅仅在里面增加了如下一句代码： ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE);//使能内部温度传感器 这句我们就是使能内部温度传感器。然后在adc.c里面添加了获取温度函数：Get_Temprate，该函数代码如下： //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_16,20);  //读取通道16,20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; } 该函数读取ADC_Channel_16通道（即通道16）采集到的电压值，并根据前面的计算公式，计算出当前温度，然后，返回扩大了100倍的温度值。 adc.h代码比较简单，我们就不多说了。接下来，我们看看main函数如下： 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       LCD_Init();         //液晶初始化        Adc_Init();         //内部温度传感器ADC初始化        POINT_COLOR=RED;        LCD_ShowString(30,50,200,16,16,"Explorer STM32F4");              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,"2014/5/6");                POINT_COLOR=BLUE;//设置字体为蓝 {MOD}              LCD_ShowString(30,140,200,16,16,"TEMPERATE: 00.00C");//固定位置显示小数点                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%100,2,16,0);          //显示小数部分                               LED0=!LED0; delay_ms(250);            } } 这里同上一章的主函数也大同小异，这里，我们通过Get_Temprate函数读取温度值，并通过TFTLCD模块显示出来。 代码设计部分就为大家讲解到这里，下面我们开始下载验证。

24.4 下载验证

在代码编译成功之后，我们通过下载代码到ALIENTEK探索者STM32F4开发板上，可以看到LCD显示如图24.4.1所示：
图24.4.1 内部温度传感器实验测试图 伴随DS0的不停闪烁，提示程序在运行。大家可以看看你的温度值与实际是否相符合（因为芯片会发热，而且貌似准确度也不怎么好，所以一般会比实际温度偏高）？    实验详细手册和源码下载地址：http://www.openedv.com/posts/list/41586.htm  正点原子探索者STM32F407开发板购买地址：http://item.taobao.com/item.htm?id=41855882779