「ALIENTEK 探索者 STM32F407 开发板资料连载」第二十四章 内部温度传感器实验

1）实验平台：alientek 阿波罗 STM32F767 开发板
2）摘自《STM32F7 开发指南(HAL 库版)》关注官方微信号公众号，获取更多资料：正点原子


第二十四章 内部温度传感器实验
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。在 HAL 库
中开启内部温度传感器，只需要将 ADC 通道改为 ADC_CHANNEL_TEMPSENSOR 即可，
调用 HAL_ADC_ConfigChannel()函数配置通道的时候，会自动检测如果是温度传感器通道
会在函数中设置 TSVREFE 位。
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，内容如下：
//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_TEMPSENSOR,10);

//读取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;

}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;

HAL_Init();

//初始化 HAL 库

Stm32_Clock_Init(336,8,2,7);

//设置时钟,168Mhz

delay_init(168);

//初始化延时函数

uart_init(115200);

//初始化 USART

usmart_dev.init(84);

//初始化 USMART

LED_Init();

//初始化 LED

KEY_Init();

//初始化 KEY

LCD_Init();

//初始化 LCD

MY_ADC_Init(); //初始化 ADC1

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;//设置字体为蓝色

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）？