我们介绍过了 ADC模数转换实验， 知道 ADC 内部有一个通道连接着芯片

的温度传感器，这次就来学** STM32F1 的内部温度传感器。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。学习时可以参考ADC 模数转换实验或者参考《STM32F10x 中文参考手册》-11 模数转换器（ADC）-11.10 章节，特别是寄存器介绍部分。

& ~8 z# H! U! J" w9 C

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 CPU 及周围的温度(TA)。此温度传感器与 ADC1 内部输入通道相连接，内部温度传感器连接通道框图如下图所示。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。

    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，我们在上篇文章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：

1. T（℃） ={（ V25 - Vsense） /Avg_Slope}+25

复制代码

% A4 t9 t( m/ ?7 C" D

    公式中：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/℃）。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 j6 i7 m1 W# P1 O% g8 e

内部温度传感器配置步骤

    接下来我们介绍下如何使用库函数对内部温度传感器进行配置。这个也是在编写程序中必须要了解的。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：

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

复制代码

; J0 c& c, T- g( q# ^' j8 d( n, d

（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，具体方法与上一篇ADC文章介绍的一样。

    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。

    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

    前面介绍内部温度传感器配置步骤时， 就已经讲解如何初始化内部温度传感器。下面我们打开“内部温度传感器实验”工程，在 APP工程组中可以看到添加了 adc_temp.c 文件（里面包含了内部温度传感器驱动程序），在 StdPeriph_Driver 工程组中添加了 stm32f10x_adc.c 库文件。

    ADC 操作的库函数都放在stm32f10x_adc.c 和 stm32f10x_adc.h文件中，所以使用到 ADC 就必须加入 stm32f10x_adc.c 文件，同时还要包含对应的头文件路径。

    这里我们分析几个重要函数，其他部分程序大家可以打开工程查看。

内部温度传感器初始化函数
$ D0 W5 B; I' }2 ~1 E6 P4 F1 I  Y( I

    要使用内部温度传感器，我们必须先对它进行配置。初始化代码如下：

1. /****************************************************************
   
2. * 函 数 名 : ADC_Temp_Init
   1 G$ }! d8 U( P6 x) p% g, @  p( Q, W7 Q
3. * 函数功能 : ADC_Temp 初始化函数
   
4. * 输 入 : 无
   
5. * 输 出 : 无
   ( C* @$ R- s1 k" K8 D6 a# g9 g5 ~
6. *****************************************************************/
   % m- N( \. e. I1 Z9 S
7. void ADC_Temp_Init(void)
   ! J9 d/ o3 D+ r& `9 v# b2 ]9 A
8. {
   * a* L- o; [! f5 }. {/ W
9.   ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
   ; V- U  j4 r. F' e" s- m  G, [
10.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);
    
11.   RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); // 分 频 因 子 6 时 钟 为72M/6=12MHz
    
12.   ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE);//打开 ADC 内部温度传感器
    6 K3 u( j& O$ p' l: C. t9 Y# l& e
13.   ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //ADC 工作模式:ADC1 和 ADC2 工作在独立模式
    
14.   ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;//非扫描模式
    
15.   ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;//关闭连续转换
    
16.   ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv =
    8 N1 D: b! @  c5 v1 U0 P
17.   ADC_ExternalTrigConv_None;//禁止触发检测，使用软件触发
    / y- u# y  S9 D2 H' ]
18.   ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;//右对齐
    
19.   ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1; //1 个转换在规则序列中 也就是只转换规则序列1
    & f! N" [* \7 ^, ^
20.   ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);//ADC 初始化
    
21.   ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);//开启 AD 转换器
    
22.   ADC_ResetCalibration(ADC1);//重置指定的 ADC 的校准寄存器
      J4 @2 m4 R2 `9 W
23.   while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));//获取 ADC 重置校准寄存器的状态
    2 c* f. w' p5 L, A% |: e( U8 a
24.   ADC_StartCalibration(ADC1);//开始指定 ADC 的校准状态
      r  B: O, k5 i" W
25.   while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));//获取指定 ADC的校准程序
    6 F. t- D" ^7 _
26.   ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);//使能或者失能指定的ADC的软件转换启动功能
      u0 Z7 F6 F5 ^0 R
27. }

复制代码

    该 函 数 功 能 很 简 单 ， 初 始 化 ADC1_IN16 通 道 ， 并 且 调 用ADC_TempSensorVrefintCmd 函数开启内部温度传感器， 初始化过程与ADC模数转换实验几乎一模一样。

温度读取函数

    当初始化内部温度传感器后，就可以读取温度值，代码如下：

1. /****************************************************************
   5 z+ G; M: Z8 C. _( ?. a, s9 h. w
2. * 函 数 名 : Get_Temperture
   
3. * 函数功能 : 获取温度值
   5 O9 ^3 q+ x, [9 f! a! R
4. * 输 入 : 无
   
5. * 输 出 : 温度值(扩大了 100 倍,单位:℃)
   , s( g2 f+ H2 a) m" r
6. *****************************************************************/
   
7. int Get_Temperture(void)
   
8. {
   / d4 Q& d& p$ i+ t) P
9.   u32 adc_value;
   ! N- Y% N9 g: B( N
10.   int temp;
    5 N, {; k6 Z3 E8 J( V1 B" o+ {" K
11.   double temperture;
    7 l( K! W" C! E' K4 E/ ^
12.   adc_value=Get_ADC_Temp_Value(ADC_Channel_16,10); //读取通道 16内部温度传感器通道,10次取平均
    
13.   temperture=(float)adc_value*(3.3/4096); //电压值
    
14.   temperture=(1.43-temperture)/0.0043+25; //转换为温度值
    # v! v/ `/ r  n8 U" K
15.   temp=temperture*100; //扩大 100 倍.
    
16.   return temp;
    
17. }

复制代码

    温度读取函数代码比较简单，首先读取 ADC1_IN16 通道的AD 值，然后将其转换为电压值，根据温度计算公式就可以得到对应的温度值，最后将其放大100倍作为函数值返回，温度值有正负，所以返回值类型为 int。

2 u! P+ c( t9 h8 @# X

主函数

    编写好内部温度传感器初始化和温度读取函数后， 接下来就可以编写主函数了，代码如下：

1. /****************************************************************
   
2. * 函 数 名 : main
   
3. * 函数功能 : 主函数
   
4. * 输 入 : 无
   
5. * 输 出 : 无
   ; C* }2 Z1 ^* k: T" J
6. *****************************************************************/
   
7. int main()
   ; I. v' k- R# m
8. {
   , Q3 d4 F6 W! ]- m) a1 p
9.   u8 i=0;
   
10.   int temp=0;
    & J1 e, p! J  H1 }
11.   SysTick_Init(72);
    5 m! f: J# z" r
12.   NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //中断优先级分组 分2组
    
13.   LED_Init();
    0 R$ c( p' G4 m4 T, L9 y" n
14.   USART1_Init(9600);
    
15.   ADC_Temp_Init();
    
16.   while(1)
    * u. u! _" N& i" v/ z/ R
17.   {
    
18.     i++;
    
19.     if(i%20==0)
    
20.     {
    
21.       led1=!led1;
    
22.     }
    " F  N, e: t% [- _: M
23.     if(i%50==0)
    / Y9 _% y# t  q1 _
24.     {
    
25.       temp=Get_Temperture();
    6 U* e! t/ f- P: J& U; I2 O
26.       if(temp<0)
    ' G* ], d; d; P( ?) P' a/ _3 p
27.       {
    ( @9 x  b6 s7 W+ `/ d
28.         temp=-temp;
    
29.         printf("内部温度检测值为：-");
    
30.       }
    : ^0 g9 z" J) s' r0 R( r
31.       else
    
32.       {
    
33.         printf("内部温度检测值为：+");
    
34.       }
    4 Y" D  t( j/ {) ~; @5 [
35.       printf("%.2f°C\r\n",(float)temp/100);
    " j, G: e& L8 h* {% U
36.     }
    
37.     delay_ms(10);
    9 d* N8 S9 L# H8 m3 }  k" k1 [) B* `( P
38.   }
    
39. }

复制代码

    主函数实现的功能很简单，首先调用之前编写好的硬件初始化函数，包括SysTick 系统时钟，中断分组，LED 初始化等。然后调用我们前面编写的

ADC_Temp_Init 函数，最后进入 while 循环，间隔 500ms读取一次温度，判断读取的温度是正温度还是负温度，最后打印温度数据，在输出温度数据时，要记得除以 100，因为读取的温度值是放大了 100 倍的。D1 指示灯会间隔200ms闪烁，提示系统正常运行。

    将工程程序编译后下载到开发板内，可以看到 D1 指示灯不断闪烁，表示程序正常运行。串口不断打印读取的温度数据，如果想在串口调试助手上看到输出信息，可以打开“串口调试助手”，首先勾选下标号 1 DTR 框，然后再取消勾选。这是因为此串口助手启动时会把系统复位住，通过 DTR 状态切换下即可。然后设置好波特率等参数后，串口助手上即会收到 printf 发送过来的信息。（串口助手上先勾选下标号 1 DTR 框，然后再取消勾选）如下图所示：

- C$ ~. c' \8 I- i- W8 `

    注：由于芯片工作会发热，所以内部温度传感器检测的温度通常会高于实际温度，这也是不使用芯片内部温度传感器来检测环境温度的原因。