内部温度传感器和光敏传感器实验

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 5
delay_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：

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