STM32学习和实践笔记（35）：内部温度传感器实验

1.STM32F1内部温度传感器介绍

1.1 STM32F1内部温度传感器简介

STM32F1内部含有一个温度传感器，可用来测量（STM32芯片的）CPU 及周围的温度(TA)。（实际并不用来测周围的温度，仅用来测试CPU的温度）

此温度传感器与ADC1内部输入通道相连接，如下图所示。它连接在ADC1_IN16上。ADC1可以将传感器输出的电压转换成数字值。STM32F1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。（因为一方面温度的精度比较差，另一方面STM32工作时CPU会发热，所以不要利用这个温度传感器来测试STM32周围的环境温度，因为太不准确了~）

STM32F1 内部温度传感器的使用很简单，只要初始化下ADC1_IN16通道，并激活其内部温度传感器通道就差不多了。关于 ADC 的初始化，在上一节已经进行了详细的介绍，这里就不多说。接下来我们介绍一下和温度传感器设置相关的 2 个地方。

（1）要使用 STM32F1 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，否则关闭内部温度传感器。

（2）STM32F103ZET6的内部温度传感器固定的连接在 ADC1_IN16上，所以，我们在设置好 ADC1 之后只要读取通道 16 的AD值，就知道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

公式中：

Vsebse:ADC读到并转换成电压的值

V25=Vsense 在 25 度时的数值（典型值为：1.43V）。

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/℃，即0.0043V/℃)

通过上面公式，我们就能非常方便的计算出当前内部温度传感器测试的温度。

2.内部温度传感器配置步骤

具体步骤如下：（ADC相关库函数在stm32f10x_adc.c和stm32f10x_adc.h文件中）

（1）初始化ADC1_IN16相关参数，开启内度温度传感器

ADC1_IN16的初始化步骤与上一章介绍AD模数转换实验一样，这里我们只需要开启内部温度传感器即可，调用的库函数为：

ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE);//打开ADC内部温度传感器

（2）读取ADC1_IN16 AD值，将其转换为对应温度

上一步配置好后，我们就可以读取温度传感器的电压值，根据温度计算公式，可以求出对应电压值的温度，具体方法与上一章一样。

3.硬件电路

本实验使用到硬件资源如下：

（1）D1指示灯

（2）串口1

（3）内部温度传感器

D1指示灯、串口1电路在前面章节都介绍过，这里就不多说，至于内部温度传感器它属于STM32F1芯片内部的资源，连接的是ADC1_IN16通道。

4.编写内部温度传感器控制程序

本实验所要实现的功能是：通过芯片内部温度传感器读取温度，并将读取的温度数据打印出去，D1指示灯闪烁提示系统正常运行。程序框架如下：

（1）初始化内部温度传感器（初始化ADC1_IN16，开启温度传感器）

（2）编写温度读取函数

（3）编写主函数

main.c

#include "system.h"
#include "led.h"
#include "SysTick.h"
#include "usart.h"
#include "adc_temp.h"int main()
{u8 i=0;int temp=0;SysTick_Init(72);NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//中断优先级分组LED_Init();USART1_Init(9600);ADC_Temp_Init();while(1){i++;if(i%20 ==0){led1=!led1;//LED1闪，用来指示主程序循环是否运行}if(i%50==0){temp=Get_Temperature();if(temp<0){temp=-temp;printf("芯片内部温度检测值为:-");}else{printf("芯片内部温度检测值为:+");}printf("%.2f 度 \r\n",(float)temp/100);}delay_ms(10);}}

adc_temp.c

#include "adc_temp.h"
#include "SysTick.h"void ADC_Temp_Init()
{ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);//设置ADC的分频因子,6分频，因此ADC时钟频率为12MHZADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE);//打开ADC内部温度传感器ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;//非扫描模式ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;//关闭连续转换ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_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_NbrOfChannel = 1;//转换通道数量ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);//ADC初始化ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);//开启AD转换器ADC_ResetCalibration(ADC1);//ADC复位校准while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); //等待复位校准结束ADC_StartCalibration(ADC1); //开始指定 ADC1 的校准状态while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)); //等待校准结束ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);//ADC开始转换}u16 Get_ADC_Temp_Value(u8 ADC_Chanle,u8 times)
{u8 t;u32 temp=0;ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Chanle, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 );for(t=0;t<times;t++){ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);//ADC开始转换while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));//等待转换结束temp+=ADC_GetConversionValue(ADC1);//读到的值累加delay_ms(5);}return temp/times; //返回累加的平均值}int Get_Temperature(void)
{u16 adc_value;double voltage;int temperature;//因为温度可能为负值所以定为int类型adc_value=Get_ADC_Temp_Value(ADC_Channel_16,10);voltage=(float)adc_value*(3.3/4096);temperature=((1.43-voltage)/0.0043+25)*100; //转换为温度值;*100是为了保留小数点后的两位数因为温度为int类型return temperature;}

程序写到开发板上，实验结果如下所示。实验是成功的！