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STM32的HAL库开发---ADC采集内部温度传感器

article 2025/2/25 4:19:13

一、STM32内部温度传感器简介

二、温度计算方法

F1系列：

从数据手册中可以找到V25和Avg_Slope

F4、F7、H7系列只是标准值不同，自行查阅手册

三、实验简要

1、功能描述

通过ADC1通道16采集芯片内部温度传感器的电压，将电压值换算成温度后，串口发送

2、确定最小刻度

VREF+ = 3.3V ---> 0V ≤ VIN ≤ 3.3V --->最小刻度 = 3.3 / 4096

3、确定转换时间

采样时间设置为最小值239.5个ADC时钟周期，可以得到转换时间为21us，满足温度传感器要求的17us.

4、模式组合

连续转换模式、不扫描模式

四、编程实战

1、寄存器版本

adc.c源程序

#include "./BSP/ADC/adc.h"


void ADC_Init(void)
{
	//开启ADC1时钟
	RCC->APB2ENR |= (1 << 9);
	
	//TSVREFE 开启内部温度传感器
	ADC1->CR2 |= (1 << 23);
	
	//设置ADC时钟分频系数为6 ADC采集时钟为12M
	//这个注意温度传感器采样时间不能少于17us
	RCC->CFGR |= (1 << 15);
	
	//SCAN位  一个通道 关闭扫描模式
	ADC1->CR1 &= ~(1 << 8);	
	
	//EXTTRIG 开启规则通道的外部触发
	ADC1->CR2 |= (1 << 20);
	
	//EXTSEL 设置为SWSTART软件触发 
	ADC1->CR2 |= (0X07 << 17);
	
	//ALIGN 设置数据对齐为右对齐模式
	ADC1->CR2 &= ~(1 << 11);
	
	//ADCON 开启ADC
	ADC1->CR2 |= (1 << 0);
	
	//CONT 开启连续转化模式
	ADC1->CR2 |= (1 << 1);
	
	//SMP1 ADC1_CH1 设置采样时间为239.5个时钟周期
	//时钟为12M 239.5 + 12.5 = 252个周期
	ADC1->SMPR2 |= (0X07 << 3);
	
	//L 设置规则通道转换数为1
	ADC1->SQR1 &= (0X0F << 20);
	
	//SQ1 设置第一个转化为ADC通道16
	ADC1->SQR3 |= (16 << 0);	

	//RSTCAL 初始化校准寄存器
	ADC1->CR2 |= (1 << 3);
	
	/*********************注意***************/
	//第一个不写会出问题
	//这必须要等待两次  一个是等待校准寄存器初始化完成之后  ，再开启校准
	//第二个是等待校准完成再开始转换
	//等待校准完成
	while(ADC1->CR2 & (1 << 3));
	
	//CAL 开始校准
	ADC1->CR2 |= (1 << 2);
	
	//等待校准完成
	while(ADC1->CR2 & (1 << 2));
	
	//SWSTART 开启规则通道软件触发
	ADC1->CR2 |= (1 << 22);
}

main.c主函数

主函数里边只要使用公式计算内部温度传感器温度

#include "./SYSTEM/sys/sys.h"
#include "./SYSTEM/usart/usart.h"
#include "./SYSTEM/delay/delay.h"
#include "./BSP/LED/led.h"
#include "./BSP/ADC/adc.h"

uint16_t ADC_Voyage = 0;
double V_SENSE = 0;
int main(void)
{
    HAL_Init();                         /* 初始化HAL库 */
	sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9); /* 设置时钟, 72Mhz */
    delay_init(72);                     /* 延时初始化 */
    led_Init();                         /* LED初始化 */
	usart_init(115200);
	ADC_Init();
    while(1)
    { 
		LED0(1);
		LED1(0);
		delay_ms(500);
		
		LED0(0);
		LED1(1);
		delay_ms(500);
		
		//while
		//读取DR数据寄存器的值
		ADC_Voyage = (ADC1 ->DR) & (0x0FFF);
		
		//将数据值转换为电压值
		V_SENSE = ((double)ADC_Voyage * 3.3) / 4096;
		
		printf("STM32内部温度为:%f℃\r\n",((double)(1.43 - V_SENSE))/0.0043  + 25);
		//触发ADC转换一次
		//ADC1->CR2 |= (1 << 22);
    }
}

2、库函数版本

adc.c源程序

#include "./BSP/ADC/adc.h"

GPIO_InitTypeDef GPIO_Init;
ADC_HandleTypeDef hadc;
void ADC_Init(void)
{	
	hadc.Instance = ADC1;
	
	//开启连续转换
	hadc.Init.ContinuousConvMode = ENABLE;
	//数据右对齐 12位存16位寄存器
	hadc.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
	//关闭间断模式
	hadc.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
	//软件触发
	hadc.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;
	//转换数量一个
	hadc.Init.NbrOfConversion = 1;
	//间断模式转换数量0
	//关闭扫描模式  就一个通道
	hadc.Init.NbrOfDiscConversion = 0;
	hadc.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_ENABLE;
	
	HAL_ADC_Init(&hadc);
	
	ADC_ChannelConfTypeDef sConfig;
	
	//配置通道1
	sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_1;
	//第一个转换
	sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1;
	//采样时间239.5 + 12.5
	sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_239CYCLES_5;
	
	HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc,&sConfig );
	
	//ADC校准功能
	HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc);
	
	//开启ADC采集
	HAL_ADC_Start(&hadc);
}

void HAL_ADC_MspInit(ADC_HandleTypeDef* hadc)
{
	//开启ADC1时钟
	__HAL_RCC_ADC1_CLK_ENABLE();
	
	//开启GPIOA时钟
	__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
	
	GPIO_Init.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
	GPIO_Init.Pin = GPIO_PIN_1;
	GPIO_Init.Pull = GPIO_NOPULL;
	
	//设置PA1为模拟输入模式
	HAL_GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_Init);
	
	RCC_PeriphCLKInitTypeDef  PeriphClkInit;
	
	PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_ADC;
	PeriphClkInit.AdcClockSelection = RCC_ADCPCLK2_DIV6;
	
	HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit);
}

这里注意要配置RCC时钟，将ADC的分频系数配置位6分频

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