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STM32开发(15)----芯片内部温度传感器

芯片开发 ---- 15 内部 STM32
2023-09-14 09:16:39 时间


前言

本章介绍STM32芯片温度传感器的使用方法和获取方法。

一、什么是内部温度传感器?

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( 内部温度传感器更适合于检测温度的变化,需要测量精确温度的情况下,应使用外置传感器 )。对于 STM32F103来说,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 17.1us。STM32F103 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。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两个地方。第一个地方,我们要使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 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:
𝑈(℃) ={ (V25-Vsense) / Avg_Slope}+25
式子中:
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:mv/℃或 uv/℃)(典型值: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。

从下面ADC通道列表中可以看到,ADC1的16通道连接内部的温度传感器
在这里插入图片描述

二、实验过程

1.STM32CubeMX配置

选择芯片stm32f103c6t6,新建工程

在这里插入图片描述

设置时钟源,最小系统外部晶振8Mhz,作为外部高速HSE时钟源。由于没有外接外部低速晶振,这里低速时钟源选择旁路时钟源。

在这里插入图片描述

配置时钟树,这里使用官方推荐的配置

在这里插入图片描述
为了展示内部温度的变化,我们配置USART1,打印获取温度的结果
在这里插入图片描述
USART1的参数配置如下,波特率115200,传输数据长度为8 Bit,奇偶检验无,停止位1.其他参数默认
在这里插入图片描述
配置ADC,激活ADC1温度传感器通道,设置右对齐,关闭扫描、连续及间断模式,使能regular conversion,设置软件触发、设置采样时间239.5个周期(19.96us)
在这里插入图片描述
Code Generator中设置只拷贝使用到的库,分离.c和.h文件

在这里插入图片描述

设置好项目名称和路径,点击GENERATE CODE即可,生成后使用keil5 IDE打开。

在这里插入图片描述

2.代码实现

在usart.c文件后面添加如下代码,代码中添加了#ifdef宏定义进行条件编译,如果使用GUNC编译,则PUTCHAR_PROTOTYPE 定义为int __io_putchar(int ch)函数,否则定义为int fputc(int ch, FILE *f)函数。

/* USER CODE BEGIN 0 */
#include "stdio.h"
#ifdef __GNUC__
  /* With GCC/RAISONANCE, small printf (option LD Linker->Libraries->Small printf
     set to 'Yes') calls __io_putchar() */
  #define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else
  #define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
#endif /* __GNUC__ */
/**
  * @brief  Retargets the C library printf function to the USART.
  * @param  None
  * @retval None
  */
PUTCHAR_PROTOTYPE
{
  /* Place your implementation of fputc here */
  /* e.g. write a character to the EVAL_COM1 and Loop until the end of transmission */
  HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);
 
  return ch;
}
/* USER CODE END 0 */

main函数如下:

int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_ADC1_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
	HAL_ADC_Start(&hadc1);	
	HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,10);	
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */
    /* USER CODE BEGIN 3 */
	float AD_Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);

	float Vol_Value = AD_Value*(3.3/4096);	
	
	float Temperature = (1.43 - Vol_Value)/0.0043 + 25;	
	printf("MCU Internal Temperature: %.2f¡æ\r\n",Temperature);
	printf("\r\n");
  
	HAL_Delay(1000);
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

3.实验结果

可以看到打印的实验结果如下
在这里插入图片描述

总结

以上介绍了STM32芯片温度传感器的使用方法和获取方法,代码都在群里,大家一起学习。