使用Platformio平台的libopencm3开发框架来开发STM32G0，以下使用ADC进行NTC温度采集。

+ a# \1 G9 t/ x7 @* Q( I

1 新建项目

• 建立ntc_temp项目
  
  . J% Q! p. u# }1 I1 q3 k$ S$ d0 W( k

在PIO的Home页面新建项目，项目名称ntc_temp，选择开发板为 MonkeyPi_STM32_G070RB，开发框架选择libopencm3；

( N& f9 J; Q6 a) A

• 项目建立完成后在src目录下新建main.c主程序文件；
• 修改下载和调试方式，这里开发板使用的是DAPLink仿真器，因此修改platformio.ini文件如下：
  
  

1. 1upload_protocol = cmsis-dap
   
2. 2debug_tool = cmsis-dap

复制代码

( g. ?# }! E: {* Y1 a$ t& B# i
5 @5 a) a: R5 D: Z, @9 c7 I

• 为了能使用printf的浮点功能，可以加入如下配置：
  
  1 Z4 y$ B9 J. C, C! h3 f$ {

1. 1build_flags =
     a9 |9 l; o2 V( e. S( Z( T
2. 2    -Wl,-u,_printf_float

复制代码

2 编写程序2.1 ADC设置
: Q8 j$ z2 i( b. ]; {

1. 1void adc_setup()
   8 F' v0 S# s% d. |$ h! j. S
2. 2{
   
3. 3    rcc_periph_clock_enable(RCC_GPIOA);
   
4. 4    rcc_periph_clock_enable(RCC_ADC);
   
5. 5
   
6. 6    gpio_mode_setup(GPIOA,GPIO_MODE_ANALOG,GPIO_PUPD_NONE,GPIO0);
   
7. 7
   5 y  _8 t& O6 {: H( W6 \1 k5 V
8. 8    adc_power_off(ADC1);
   6 ]% ^8 b1 M( E2 n" a
9. 9    adc_set_clk_prescale(ADC1,ADC_CCR_PRESC_DIV2);
   
10. 10    adc_set_single_conversion_mode(ADC1);
    / A' ~. i7 `5 i& i9 D
11. 11    adc_set_right_aligned(ADC1);
    
12. 12    adc_set_sample_time_on_all_channels(ADC1,ADC_SMPTIME_160DOT5);
    
13. 13    uint8_t channel = 0;
    * n$ s& Z7 ]& s2 g: s+ B+ x
14. 14    adc_set_regular_sequence(ADC1,1,&channel);
    $ i( |/ J' x1 v+ z9 a5 |! {% A
15. 15    adc_set_resolution(ADC1,ADC_CFGR1_RES_12_BIT);
    ( _6 P5 j3 {- B+ d" C
16. 16
    
17. 17    adc_power_on(ADC1);
    # Q. }0 o7 p, f+ n; }6 q
18. 18
    
19. 19    delay_ms(10);
    
20. 20
    
21. 21}

复制代码

* R1 C/ j& \; @- q

ADC设置按照之前文章介绍的方法设置PA0为ADC输入；

2.2 ADC读取

1. 1uint16_t adc_sample()
   
2. 2{
   4 k1 C/ E5 a3 }5 |
3. 3    adc_start_conversion_regular(ADC1);
   9 O+ Z8 k4 T3 `0 K; y
4. 4    return adc_read_regular(ADC1);
   
5. 5}

复制代码

: ?+ i2 y8 z8 }* ~. m4 a" U
2.3 ADC与NTC的温度转换

• 首先根据所选的NTC规格的温度-电阻对应表得到其ADC值的关系表：
  
  

这里的NTC分压电阻为10K，ADC分辨率为12位，因此ADC采集值为：(NTC电阻 x 4095) ÷ （NTC电阻 + 10K),即可得到如下所示的表格：

2 d3 o4 G# K# y2 [5 y. }; O7 @: v

在EXCEL中计算出ADC采样数值-温度对应表，为了简单ADC进行取整，就可以得到电阻-55到125摄氏度的ADC对应表：

1. 1const uint16_t ntcDATA[] = {
   - x- [6 R* N7 l6 x9 f7 Z9 k
2. 24040,4038,4035,4031,4027,4023,4018,4013,4007,4001,3994,3987,3980,3972,3964,3956,
   
3. 3
   
4. 43947,3937,3928,3917,3907,3896,3884,3872,3860,3847,3833,3819,3804,3789,3773,3757,
   
5. 5
   
6. 63740,3722,3703,3684,3664,3644,3622,3600,3577,3553,3528,3502,3475,3448,3419,3390,
   8 i5 w5 }3 v6 H* ^% f! z
7. 7
   
8. 83360,3329,3297,3264,3230,3195,3160,3123,3086,3048,3010,2970,2930,2889,2848,2806,
   2 R% q3 V; ~1 |7 r8 }
9. 9
   % H4 ?4 P& Q  d8 [/ t! o
10. 102763,2720,2676,2633,2588,2544,2499,2454,2408,2363,2317,2272,2226,2181,2136,2091,
    4 x6 B+ A& k) B! R
11. 11
    - r( K8 B0 t0 w; @$ N. u& ]
12. 122048,2001,1957,1913,1869,1826,1783,1741,1699,1658,1617,1576,1537,1498,1459,1422,
    
13. 13
    ! F" J" b8 r. c: a) Z! T& \6 ]
14. 141385,1348,1312,1277,1243,1209,1176,1144,1112,1081,1051,1022,993,965,937,910,
    
15. 15
      a$ I/ ?' t5 h
16. 16884,859,834,810,786,764,741,720,699,679,659,639,621,602,585,568,
    
17. 17
    
18. 18551,535,519,504,490,475,461,448,435,422,410,398,387,376,365,355,
    % I" F6 T1 }3 K3 U5 z/ x
19. 19
    + E9 ]- r/ ~5 _1 V2 p
20. 20345,335,325,316,307,299,290,282,274,267,259,252,245,239,232,226,
    2 d2 {) P4 Y0 o3 P
21. 21
    1 C- A% ^0 f8 Q9 n2 M! o+ [& j; S: I
22. 22220,214,208,202,197,192,187,182,177,172,168,163,159,155,151,146,
    5 B: \$ K( g" T1 Q( N9 `
23. 23
    8 t3 O+ u$ l: Q/ y3 A0 m
24. 24143,139,135,132,129
    
25. 25};

复制代码

2 n0 _1 E, y; D1 P

• 然后根据表格获取温度，即每个ADC对应的索引即为温度值，如4040为索引0，对应第一个温度-55℃；
• 表格中数据是有序的，因此这里可以使用二分法查找，对于两个数中间值则取其相近的那个值：
  
  

1. 1#define TEMP_HEADER_VALUE   -55 //the first temp in table
   " b" Q8 X  n$ r- |
2. 2
   * w2 |5 k0 g7 j9 V
3. 3#define ITEM_NUM(items) sizeof(items) / sizeof(items[0])
   * n- M6 `. P) y
4. 4
   ) j3 t& m% m* |9 S
5. 5/**
   7 Z' ^1 ], V: O* L
6. 6 * @brief search the table, return a midium value if not found
   $ j; h) `8 a0 O7 w: {9 r; @/ l
7. 7 *
   7 }/ _/ U1 o4 V1 F7 j6 m3 c5 u
8. 8 * @param table  the data to search
   
9. 9 * @param len    the table length
   
10. 10 * @param up    if data is min to max
    
11. 11 * @return int32_t -1 -> if not found
    * j. }( a3 w" c6 X0 O& h  o
12. 12 */
    
13. 13int32_t bsearch_ret_mid(const uint16_t *table, uint16_t len, bool up, uint16_t key)
    : l' v: {7 l& V/ f; S- G
14. 14{
    
15. 15    uint16_t bot;
    
16. 16    uint16_t mid;
    + w* M8 g) @  g( Z
17. 17    uint16_t check;
    3 z6 ~; Z$ U' m9 Y9 Y- {+ d
18. 18    uint16_t top;
    
19. 19
    5 l6 ^& N7 I* |
20. 20    if (len == 0) {
    3 r7 o# l: `* t( q0 V+ Q+ [6 S! E
21. 21        return -1;
      z) g& Q0 K) B3 _/ Q+ E
22. 22    }
    3 k4 N9 w. X! M  s3 T
23. 23
    
24. 24    if (up) {
    5 g$ f* W9 {: Z# U7 B- z( N1 B
25. 25        //the first data will be min
    0 L# `# n) l8 R1 c% o, F
26. 26        if (key < table[0]) {
    0 Z& E4 M4 N0 `
27. 27            return -1;
    * q; j( B+ d  s* K
28. 28        }
    " a/ t: w% L, F8 c  k# n
29. 29
    
30. 30        //bigger then the last data
      l. P( t6 z5 q2 X9 a
31. 31        if (key > table[len - 1]) {
    
32. 32            return -1;
    
33. 33        }
    0 `9 i0 v+ v6 n
34. 34    } else {
    
35. 35        if (key > table[0]) {
    
36. 36            return -1;
    . V  m" ?& G- `
37. 37        }
    ; m4 p* `0 ]3 a, D8 T7 E$ }: s6 \
38. 38
    - ~+ v/ K/ }7 U2 |4 A' H# S7 y
39. 39        if (key < table[len - 1]) {
    
40. 40            return -1;
    
41. 41        }
    
42. 42    }
    ' `5 E( q8 n5 Q* V2 z1 h1 T
43. 43
    
44. 44    bot = 0;
    
45. 45    top = len - 1;
      p/ z; g, O9 I: L; g
46. 46
    
47. 47    if (up) {
    5 Y( N' J$ L( p/ p0 L
48. 48        while (bot < top) {
    
49. 49            mid = top - (top - bot) / 2;
    
50. 50
    4 w1 W9 z7 S! f9 k8 S9 r
51. 51            if (key < table[mid]) {
    8 L. W3 `$ C. D/ H
52. 52                top = mid - 1;
    
53. 53            } else {
    
54. 54                bot = mid;
    6 [& i/ `' n$ U
55. 55            }
    # i# W+ j5 R2 O5 b
56. 56        }
    9 d. _& ^+ [2 O
57. 57    } else {
    
58. 58        while (bot < top) {
    
59. 59            mid = top - (top - bot) / 2;
    * i1 Y" r- d$ e/ u( d
60. 60
    
61. 61            if (key > table[mid]) {
    
62. 62                top = mid - 1;
    
63. 63            } else {
    9 L0 n! o; g. N% N  ~+ e- H
64. 64                bot = mid;
    ; _" t6 c$ P9 E1 X7 U9 S
65. 65            }
    
66. 66        }
    ! H: V& x2 b4 G0 L
67. 67    }
    
68. 68
    : V# d8 |$ R# N
69. 69    if (key == table[top]) {
    
70. 70        return top;
    
71. 71    }
    + c0 q! a1 ^# |5 o9 {
72. 72
    
73. 73    //not equal the data in table
    
74. 74    if (up) {
    8 @# Y/ z1 Y6 C& ]$ y
75. 75        if (key > table[top]) {
    
76. 76            return top;
    " p! j0 ?( `' k
77. 77        }
    2 r4 v, h' M8 n1 M2 d$ n7 I; i/ v4 J+ Y
78. 78    } else {
    
79. 79        if (key < table[top]) {
    
80. 80            return top;
    1 [3 Y; ?) V7 i, C9 N3 l& V
81. 81        }
    / Y0 F7 [& s. L/ q. c7 k; h1 t
82. 82    }
    1 N/ ^: A2 b' m; t' N( D
83. 83
    + ]2 S: q4 G! u3 P' s. X
84. 84    return -1;
    
85. 85}

复制代码

: }% v3 ?$ |7 C1 M! {
4 r$ U; S: V4 C$ u2 L+ Y  f

• 然后根据索引得到温度：
  
  3 s4 F" {8 T" h5 @6 {- E

1. 1//get temperature , x10
   ! s  V, A; G7 Q5 b$ s
2. 2int16_t ntc2tem(uint16_t adc)
   9 p/ r& G; s! r* t/ I
3. 3{
   3 k# z* d2 \5 Y  T
4. 4    int32_t  index = 0;
   9 \& p: P: V- p6 ?: S! }
5. 5    int16_t temperature = 0;
   
6. 6
   
7. 7    index = bsearch_ret_mid(ntcDATA, ITEM_NUM(ntcDATA),false,adc);
   ( T  v/ F" N2 C6 C$ Q$ [
8. 8
   
9. 9    //max, the first value
   
10. 10    if(index==0){
    
11. 11        temperature = TEMP_HEADER_VALUE*10;
    
12. 12    }
    
13. 13    //min, the last value
    
14. 14    else if(index>= ITEM_NUM(ntcDATA)){
    7 v/ T, ]' U5 s! L- F( }
15. 15        temperature = 10*(TEMP_HEADER_VALUE + ITEM_NUM(ntcDATA));
    
16. 16    }
    
17. 17    else{
    
18. 18        //just get integer number
    
19. 19        // temperature = TEMP_HEADER_VALUE + index;
    - K0 \0 m+ Z! h; ^# ~$ T) b
20. 20
    
21. 21        //get approximation data
    + T( \- G6 {$ C# ]2 N
22. 22        temperature = TEMP_HEADER_VALUE + index;
    % J: k) ]9 E- |! I5 ?
23. 23
    - J* G/ h% z$ B) X
24. 24        //at middle
    
25. 25        temperature = (temperature+1)*10 - 10.0 * (adc-ntcDATA[index+1])/(ntcDATA[index]-ntcDATA[index+1]);
    
26. 26    }
    # y2 }( J" p- v* i
27. 27
    
28. 28    return temperature;
    $ D0 {/ r& I' E# `
29. 29
    ( I6 G- O* t) u$ n  U- L' Y
30. 30}

复制代码

表格中的温度是1度进行变化的，如果需要稍微精确的，这里在1度中间的值近似看做线性进行计算；

这里为了减小计算误差，先对其扩大十倍计算，显示时候再转为小数：

1. 1uint16_t adc = adc_sample();
   
2. 2
   : j+ Z( r+ v2 M7 v; I  ^
3. 3int16_t temp_int = ntc2tem(adc);
   & Z3 {" @9 S8 U0 ?) l! _$ s" L( G
4. 4float temp = temp_int/10.0;
   
5. 5
   
6. 6printf("adc: %d, temp: %.1f\r\n",adc, temp);

复制代码

7 F5 y1 L' W+ c' X# [3 P- ?% Z  w3 连接硬件并测试
3.1 连接硬件

按照如下图，将NTC和10K电阻连接到PA0脚：

0 q: K4 t) `+ \4 N) Z
3.2 测试

打开串口，当手放在NTC上可以看到温度变化：

转载自：MakerInChina.cn

  I6 E9 f5 J$ h7 _