第21章 STM32F4 内部温度传感器介绍
第二十一章 STM32F4 内部温度传感器介绍
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。
2. 配置内部温度传感器基本步骤
2.1 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。
2.2 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。
以下是一个简单的示例代码，展示了如何配置和读取 STM32F4 内部温度传感器。
#include "main.h"
ADC_HandleTypeDef hadc1;
UART_HandleTypeDef huart1;
// 函数声明
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_ADC1_Init(void);
static void MX_USART1_UART_Init(void);
int main(void) {
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
MX_ADC1_Init();
MX_USART1_UART_Init();
while (1) {
// 启动 ADC 转换
HAL_ADC_Start(&hadc1);
// 等待 ADC 转换完成
HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, HAL_MAX_DELAY);
// 读取 ADC 转换值
uint32_t adcValue = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
// 计算温度值，假设 Vref = 3.3V, 分辨率为 12 位
// 此公式中的系数需要根据具体的传感器进行调整
float voltage = (3.3f * adcValue) / 4095.0f;
float temperature = (voltage - 0.76f) / 0.0025f + 25; // 0.76是offset, 0.0025是温度系数（°C/V）
// 将温度值发送到串口
char buffer[50];
snprintf(buffer, sizeof(buffer), "Temperature: %.2f C\r\n", temperature);
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)buffer, strlen(buffer), HAL_MAX_DELAY);
HAL_Delay(1000); // 延时1秒
}
}
// ADC 初始化函数
static void MX_ADC1_Init(void) {
ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};
__HAL_RCC_ADC1_CLK_ENABLE();
hadc1.Instance = ADC1;
hadc1.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_SYNC_PCLK_DIV4;
hadc1.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;
hadc1.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE;
hadc1.Init.ContinuousConvMode = ENABLE;
hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;
hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
hadc1.Init.NbrOfConversion = 1;
HAL_ADC_Init(&hadc1);
// 配置温度传感器通道
sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_TEMPSENSOR; // 配置为温度传感器通道
sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1;
sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_3CYCLES;
HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig);
}
// 其余初始化函数省略，和前面的代码相同
