内部温度传感器
STM32F407 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。
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,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/℃)。
内部温度传感器使用的步骤:
1)设置 ADC1,开启内部温度传感器。 开启内部温度传感器方法为: ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE);//使能内部温度传感器
2)读取通道 16 的 AD 值,计算结果。
初始化代码与上一章的 Adc_Init 代码几乎一摸一样,仅仅在里面增加了如下一句代码: ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE);//使能内部温度传感器
获取温度函数:
short Get_Temprate(void){u32 adcx; short result;double temperate;adcx=Get_Adc_Average(ADC_Channel_16,20); //读取通道 16,20 次取平均temperate=(float)adcx*(3.3/4096); //电压值temperate=(temperate-0.76)/0.0025+25; //转换为温度值result=temperate*=100; //扩大 100 倍.return result;}
光敏传感器
光敏传感器是最常见的传感器之一,它的种类繁多,主要有:光电管、光电倍增管、光 敏电阻、光敏三极管、太阳能电池、红外线传感器、紫外线传感器、光纤式光电传感器、色 彩传感器、CCD 和 CMOS 图像传感器等。光传感器是目前产量最多、应用最广的传感器之 一,它在自动控制和非电量电测技术中占有非常重要的地位。 光敏传感器是利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器,它的敏感波长在可见光波 长附近,包括红外线波长和紫外线波长。光传感器不只局限于对光的探测,它还可以作为探 测元件组成其他传感器,对许多非电量进行检测,只要将这些非电量转换为光信号的变化即可。
探索者 STM32F4 开发板板载了一个光敏二极管(光敏电阻),作为光敏传感器,它对 光的变化非常敏感。光敏二极管也叫光电二极管。光敏二极管与半导体二极管在结构上是类 似的,其管芯是一个具有光敏特征的 PN 结,具有单向导电性,因此工作时需加上反向电压。 无光照时,有很小的饱和反向漏电流,即暗电流,此时光敏二极管截止。当受到光照时,饱 和反向漏电流大大增加,形成光电流,它随入射光强度的变化而变化。当光线照射 PN 结时, 可以使 PN 结中产生电子一空穴对,使少数载流子的密度增加。这些载流子在反向电压下漂 移,使反向电流增加。因此可以利用光照强弱来改变电路中的电流。 利用这个电流变化,我们串接一个电阻,就可以转换成电压的变化,从而通过 ADC 读 取电压值,判断外部光线的强弱。
图中,LS1 是光敏二极管(实物在开发板摄像头接口右侧),R58 为其提供反向电压, 当环境光线变化时,LS1 两端的电压也会随之改变,从而通过 ADC3_IN5 通道,读取 LIGHT_SENSOR(PF7)上面的电压,即可得到环境光线的强弱。光线越强,电压越低,光 线越暗,电压越高。
初始化函数还是ADC的配置,下面为获取相对光强的函数:
u8 Lsens_Get_Val(void){u32 temp_val=0;u8 t;for(t=0;t<LSENS_READ_TIMES;t++){temp_val+=Get_Adc3(ADC_Channel_5); //读取 ADC 值,通道 5delay_ms(5);}temp_val/=LSENS_READ_TIMES;//得到平均值if(temp_val>4000)temp_val=4000;return (u8)(100-(temp_val/40));}
我们将温度和光强一起打印输出,下面为运行视频:
内部温度传感器和光敏传感器实验