内部温度传感器简介测量的温度位置

内部温度传感器集成在芯片中，测量的是芯片的温度。

如何测量对应位置的温度？
0 Z* `: i3 W' H4 Y0 [( s( f

温度传感器与ADC1_CH16相连，另外ADC1_CH17是与内部参照电压VREF+相连，因此我们可以通过ADC1的第16路通道测量芯片温度实时对应的电压转换得来的数字量，也可以通过ADC1的第17路通道测量内部参照电压对应的数字量。

我们知道STM32的ADC转换DATA是12Bits的，因此输入电压(小于3.3V大于0V)ADC转换为数字量的值为“大于0小于4096”。

( ^$ e' i# C! i2 y2 B1 O

" _2 |2 e% F9 V0 V

我们由“T-V关系图”，“V的数字量”和“ADC量程”，可以得知“此时的温度”。

9 D. y$ {2 W- Z7 i

内部传感器配置注意事项
$ V& y3 R/ L% u# Z

① 读取内部温度传感器数据的周期应大于17.1us；

② 内部温度传感器的温度测量误差约为1.5℃，因此内部温度传感器更适合于检测温度的变化，而不是测量绝对的温度。如果需要测量精确的温 度，应该使用一个外置的温度传感器。

内部温度传感器配置流程
+ \* s) K! Q: J6 y; ~

所属函数位置	执行步骤
ADCx的初始化函数	使能相应总线上(APB1或者APB2)ADCx与GPIOx的外设时钟
	配置GPIOx口中ADCx对应的引脚为模拟输入模式(ADC外设对应的GPIO模式)
	将ADCx复位为缺省值(就是将ADCx的所有设过的属性全部重设为默认值)
	设置ADCx时钟分频
	将ADCx的校准寄存器恢复为默认值(此时应用对应的标志位来判断此步过程是否完成，如果完成再执行下一步)
	将ADCx的校准寄存器初始化，开始校准(此时应用对应的标志位来判断此步过程是否完成，如果完成再执行下一步)
	使能ADC1_CH16对应的内部温度传感器
	使能ADCx外设
ADCx_CHy通道数值读取函数	配置ADCx_CHy(ADCx对应的y通道)的转换序号与转换周期
	启动ADCx_CHy继续转换(此时应用对应标志位判断ADCx外设所有通道是否转换完成)
	读取ADCx_CHy通道的数字量的值
ADCx_CHy通道读取的数据的后期处理函数	对n次读取的数据进行取平均值处理
温度与电压数字量之间的转换函数	用温度与电压数字量之间的对应关系进行转换

9 w; M0 x8 {7 c# w2 W% K内部温度传感器实验代码解析ADC初始化代码

1 r: j; Y4 ~: W6 v! R

1. 
   
2. void ADC_InitConfig()  
   
3. {  
   
4.     ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;  
   " Q3 |: s9 m; n8 n! Q+ Y
5.       
   9 u7 X' s4 y# ?3 o$ w1 ]  [
6.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);  
   2 `  G* b1 [( s% R: V1 ?
7.       
   
8.     ADC_DeInit(ADC1);  
   
9.     RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);  
   & {$ e2 P4 I+ Y: d; E& x! p' C" o
10.       
    0 x# G# ]) Z$ |; k9 ~% U
11.     ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;  
    4 u8 t2 y9 S+ Z/ N! {
12.     ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Left;  
    
13.     ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;  
    6 U4 b3 C% n  Z
14.     ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;  
    
15.     ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1; // 定义规则通道的长度  
    
16.     ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;  
    
17.     ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);  
    
18.       
    % i% d# |6 t7 a5 D3 G. `
19.     ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE); // 使能内部温度传感器  
    
20.       
    , D$ Y/ J* i0 k* x4 ~( W  I
21.     ADC_Cmd(ADC1,ENABLE); // 使能ADC1  
    % J  |0 S! O: G! \) s
22.       
    ( U7 {5 j8 `1 C2 A- q. g# N* l& K  p
23.     ADC_ResetCalibration(ADC1); // 开始ADC1的校准寄存器复位  
    
24.     while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));  
    
25.       
    % a' u' W" j6 p( f4 @* ~) H0 s
26.     ADC_StartCalibration(ADC1); // 开始ADC1的自动校准功能  
    
27.     while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));  
    
28.       
    ' ^; i: z+ K6 X9 G$ p
29.     delay_init();  
    0 M& f5 U5 s1 j3 ~* W& s
30. }  

复制代码

我们应该注意到：ADC1_CH16连接着内部温度传感器，不用初始化具体的GPIO口引脚，只需要将寄存器的相应位使能即可：

4 w; }6 q1 [# y: p! ]2 Z

1 t1 N" x2 e, A+ D3 u( O

我们有些同学在用如下“等待”代码的时候有些疑问：

1. 
   
2. ADC_ResetCalibration(ADC1); // 开始ADC1的校准寄存器复位  
   
3. while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));  
   
4.   
   
5. ADC_StartCalibration(ADC1); // 开始ADC1的自动校准功能  
   ! X- G# b; L1 x) P. Z9 V
6. while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));

复制代码

- i5 y( ?. I9 M+ P7 o! k0 H* x

我们用while循环为ADC外设提供执行任务所需的等待时间，但是我们一对比如下while代码，就有点懵了：

1. 
   
2. ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);     //使能指定的ADC1的软件转换启动功能  
   
3.   
   
4. while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));//等待转换结束

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! \8 t7 A" M3 @& V/ ]2 k7 e

在while循环中，应该“取非”？这个是个让人不解的问题。

我们此时应该看寄存器，看寄存器中位与状态的对应关系：

ADC1复位校准功能与ADC1执行校准功能分别对应“ADC控制寄存器 2(ADC_CR2)”对应的如下两个位：

4 _) h2 M! U3 n7 v4 f9 W

我们看到上图，可以得到如下结论：

功能	状态	位标志
检验ADC校准功能复位状态(完成/进行中)	复位执行中	1(SET)
	复位完成(复位指令执行完毕)	0(RESET)
检验执行ADC校准功能的状态(完成/进行中)	正在开始执行ADC校准功能	1(SET)
	ADC校准功能执行完毕	0(RESET)

此外，ADC_SR状态寄存器中的标志位EOC位代表着“ADC转换工作是否结束”：

功能	状态	位标志
查看ADC转换是否结束	ADC转换结束	1(SET)
	ADC转换完成	0(RESET)

5 V% W6 R4 ^* c) ^1 QDC转换函数

1. 
   2 i2 ~  [+ T+ }, r. C
2. u16 ADC_GetValue()  
   
3. {     
   : G6 k8 z% ~3 H7 R; J$ ~9 [: {
4.     ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_16, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 );  //ADC1,ADC通道3,第一个转换,采样时间为239.5周期                     
   
5.    
     E; C2 x" r; L2 q# N8 q( J( I
6.     ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);     //使能指定的ADC1的软件转换启动功能  
   
7.       
   : z3 k: P+ z# d" n5 o+ y
8.     while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));//等待转换结束  
   $ s; m+ U" @4 t
9.       
   
10.     return ADC_GetConversionValue(ADC1);    //返回最近一次ADC1规则组的转换结果  
    8 F' ]0 ]" h& |, h* [0 a
11. }

复制代码

1 W0 F7 S+ b9 Y. k" F

2 N3 y" n) E, S3 A+ C; c8 v

注意：我们一定要在读取ADC通道转换值得函数中去执行：

1. ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);     //使能指定的ADC1的软件转换启动功能  
   
2.       
   
3. while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));//等待转换结束

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我们初始化时只想初始化ADCx设备的属性，而函数“ADC_SoftwareStartConvCmd”得功能是根据ADCx各个引脚的属性启动ADCx外设进行转换操作。显然，初始化时不应进行获取转换值得操作。

9 N4 \" D6 J) F4 \5 P* [3 I# w

多次读取取平均函数

1. 
   , H. ?) N+ H' _, p
2. //获取通道ch的转换值  
   
3. //取times次,然后平均  
   
4. u16 T_Get_Adc_Average(u8 ch,u8 times)  
   
5. {  
   
6.     u32 temp_val=0;  
   & ~4 T# d7 {9 U$ g) g
7.     u8 t;  
   / B$ J0 @, O; Q& h
8.     for(t=0;t<times;t++)  
   
9.     {  
   : J  b- y5 A# k3 q$ C+ {0 \
10.         temp_val+=T_Get_Adc(ch);  
    
11.         delay_ms(5);  
    
12.     }  
    : X# p5 N4 x4 O- ?  x* I
13.     return temp_val/times;  
    3 {: B2 r7 p; m* o( Q# {+ W  k
14. }

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0 }4 z* Y) [& z) B: W

ADC转换的数字量转换为所需温度的函数

1. 
   
2. //得到温度值  
   
3. //返回值:温度值(扩大了100倍,单位:℃.)  
   
4. short Get_Temprate(void)    //获取内部温度传感器温度值  
   
5. {  
   
6.     u32 adcx;  
   
7.     short result;  
   
8.     double temperate;  
   
9.     adcx=T_Get_Adc_Average(ADC_Channel_16,20);  //读取通道16,20次取平均  
   
10.     temperate=(float)adcx*(3.3/4096);       //电压值   
    
11.     temperate=(1.43-temperate)/0.0043+25;   //转换为温度值      
    
12.     result=temperate*=100;                  //扩大100倍.  
    
13.     return result;  
    * e8 n% T# r( P2 ~7 c3 {
14. }
    % Z9 u! ~" G4 M- |4 h

复制代码

总体代码示例TempSensor.c

1. 
   ' G* `' {% |3 m4 u( h
2. #include "TempSensor.h"  
   , \3 d2 [/ z* |5 p, U
3. #include "stm32f10x.h"  
   
4. #include "delay.h"  
   
5.   
   
6. void ADC_InitConfig()  
   / b6 ^3 H8 H1 U' d, m5 L
7. {  
   
8.     ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;  
   ! O% i. U9 ]: e- S6 q+ s% ?/ M# k
9.       
   
10.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);  
    
11.       
    
12.     ADC_DeInit(ADC1);  
    # W( M. Y5 n: h: V% s5 E# T
13.     RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);  
    8 A$ `) s7 k8 H. n9 n
14.       
    
15.     ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;  
    6 l) l+ B, }8 ]$ E5 a
16.     ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Left;  
    
17.     ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;  
    
18.     ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;  
    , i* Y* u/ o( u6 h; A  j/ j
19.     ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1; // 定义规则通道的长度  
    ! `4 w( v4 i% g! f/ y6 m0 ]; a* |
20.     ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;  
    ; {. W$ J  A9 d
21.     ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);  
    # c/ S$ j- }* r6 }
22.       
    
23.     ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE); // 使能内部温度传感器  
    ' L$ L# c, }; I* m" U$ G
24.       
    * M8 W6 m0 e+ `. m* W- }
25.     ADC_Cmd(ADC1,ENABLE); // 使能ADC1  
    . _, L& d( K0 @! @
26.       
    9 e8 b; z) h8 a4 m" c/ U. w% j) d
27.     ADC_ResetCalibration(ADC1); // 开始ADC1的校准寄存器复位  
    
28.     while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));  
    ; N9 _( ^6 k: G1 @
29.       
    : ~: r! c7 H$ ~8 |+ Q% ]  v+ ~/ j
30.     ADC_StartCalibration(ADC1); // 开始ADC1的自动校准功能  
    
31.     while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));  
    
32.       
    . K! G5 X: V# @4 C
33.     delay_init();  
    
34. }  
    
35.   
    4 ?# B; Z( r# h1 u& J: g
36. u16 ADC_GetValue()  
    
37. {     
    
38.     ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_16, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 );  //ADC1,ADC通道3,第一个转换,采样时间为239.5周期                     
    " Q* w; E) z4 b( y
39.    
    ( R. d$ C' V0 r& ~# S9 w6 l
40.     ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);     //使能指定的ADC1的软件转换启动功能  
    , u5 ]/ O- [) t* ^9 M
41.       
    
42.     while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));//等待转换结束  
    
43.       
    2 t  t+ p! k0 g( H1 C) B
44.     return ADC_GetConversionValue(ADC1);    //返回最近一次ADC1规则组的转换结果  
    5 i( [1 n# H+ R% S  M
45. }  
    ( {3 ?% ?# o7 V- n. }
46.   
    
47. u16 ADC_GetAverageValue()  
    
48. {  
    
49.     u8 i = 0;  
    ( ^+ b' Z, Z9 Y5 C: G
50.     u16 temp = 0;  
    9 D2 ]0 |+ j& N6 a. Y
51.       
    
52.     for(;i<5;i++)  
    
53.     {  
    , k" |! c4 [1 e7 h& s9 N
54.         temp += ADC_GetValue();  
    6 C5 u, J5 o* Q3 `* T  K1 N8 S
55.         delay_ms(5);  
    
56.     }  
    
57.     return temp/5;  
    
58. }  
    ' p  d" Y( T! S3 V0 ?
59.   
    
60. u16 DigitalValueConversion()  
    6 x' {0 h9 m2 H/ M5 \
61. {  
    ( Z( p: \9 y8 t+ S4 t1 F
62.     float temp = ADC_GetAverageValue();  
    7 K7 r% X  g9 f6 F
63.     return ((1.43-3.3*(temp/4096))/0.043+25)*100;  
    " f; r  q. d5 F6 l  K7 b/ C
64. }

复制代码

0 m, w0 l6 @8 T( X8 v8 T* ]4 J! ~TempSensor.h

  A/ j7 d  Q' s# a3 x) a

1. 
   
2. #ifndef _TEMPSENSOR_H  
   
3. #define _TEMPSENSOR_H  
   
4.   
   
5. #include "sys.h"  
   
6.   
   7 f! \/ d% H1 D1 u
7. void ADC_InitConfig();  
   * f+ j# A3 P+ N% Q% @& ~0 w
8. u16 ADC_GetValue();  
   7 ]+ |4 u7 Y4 G8 n* v( r
9. u16 ADC_GetAverageValue();  
   3 `1 q9 ?% E; r  Q0 C* Q
10. u16 DigitalValueConversion();  
    
11.   
    
12. #endif

复制代码

# y+ o8 _8 a8 o. @. `- T5 d8 g

, d2 \) r2 z4 c! ~7 I9 DMain.c
! i& e6 \6 C! ~* a8 d" J

1. #include "TempSensor.h"  
   
2. #include "stm32f10x.h"  
   
3. #include "usart.h"  
   
4. #include "delay.h"  
   
5. #include "lcd.h"  
   ; ]1 L/ r, R, b( A
6.   
   1 h9 D1 b6 C2 x4 K) t7 m. C
7. int main()  
   
8. {  
     G# J8 g: v) P  D$ l; m
9.     u16 temp = 0;  
   
10.       
    3 w: U: }" S. [
11.     ADC_InitConfig();  
    ' [8 [8 [8 D. l0 i) J
12.     NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);  
    
13.     uart_init(115200);  
    
14.     delay_init();  
    . h) z/ ]1 f/ _
15.     LCD_Init();  
    
16.     LCD_Clear(BLUE);  
    
17.       
    
18.     temp = DigitalValueConversion();  
    1 ~3 ~" d7 \3 N& u+ \" t! z* a
19.       
    
20.     POINT_COLOR=RED;//设置字体为红色   
    8 ~. C9 k" l  |0 u
21.     LCD_ShowString(30,50,200,16,16,"WarShip STM32");      
    & B" I" l  A$ ?0 `$ p
22.     LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"Temperature TEST");   
    
23.     LCD_ShowString(30,90,200,16,16,"ATOM@ALIENTEK");  
    
24.     LCD_ShowString(30,110,200,16,16,"2015/1/14");  
    ' m! y$ K! \* Y2 m7 `* s$ m8 T
25.     LCD_ShowString(30,140,200,16,16,"TEMPERATE: 00.00C");  
    # v( y3 x1 F9 ?6 R
26.       
    ; a, |2 u: j( U5 B0 p# b; u; {8 C
27.     while(1)  
    2 p) f$ R% u! n( y, w
28.     {  
    ; Q. g9 e: q! g$ ]% k! }/ e* b
29.         temp = DigitalValueConversion();  
    7 f% a8 z5 o. L2 r0 `7 X
30.         LCD_ShowNum(30+11*8,140,temp/100,2,16);  
    ' e# m1 t' K% `* U6 I
31.         LCD_ShowNum(30+14*8,140,temp%100,2,16);  
    
32.         delay_ms(150);  
    & z% i* E, y* A4 l" m
33.     }  
    # d2 ]  V/ M5 ?+ J$ m6 _
34. }

复制代码

0 a5 @9 Y* N% g( M5 ?

程序运行结果

9 ^( U) Y/ N; U! o9 `


2 K  _0 y$ C/ o/ @

温度检测非常重要