＿＼ ｌ－吊 数字技术 应用研究 ＳＴＭ３２内部温度传感器研究与 温度测量系统的实现 崔琪琳陈晓 ｆ西安石油大学陕西西安７１００６５） 摘要：为保证微机系统正常稳定运行，需要监测ＣＰＵ内核及周围温度，因此使用ＣＰＵ内部温度传感器有着非常重要的意义 本文研究了微 控制器ｓＴＭ３２内部温度传感器的特性和使用步骤，对设计中的关键程序进行了分析，并最终实现了基于ＳＴＭ３２内部温度传感器的温度测量系统， 该系统采用Ｌ（ Ｉ）１ ６１）２显示实时温度并带有警告提醒，最后进行了一组温度测量、对比与分析 关键词：Ｓｑ Ｍ３２内部温度传感器ＬＣＩ）１６０２ 中图分类号：ＴＰ２７３ 文献标识码：Ａ 文章编号：ｌ００７—９４Ｉ６（２０ＩＩ）１０－００６ｌ—Ｏ２ 随着做控圳器的性能大幅提高，所产乍的功耗与的温度也随之 此公式实际上是由 和温度７＿ 的线性关系推导出来的。 捉Ｙｔ ，对做饥系统自身温度ｎ《Ｊ 视对于保证系统正常稳定的运行就 随 增长而线性减小，其夹角ａ的正切ｔａｎ 即为曲线的平 存着重要的意义ｒ。近年来，越＿米越多的做控制器部内置１ｒ温度传 均线率／ｌ ｒ，＇￣Ｓｌｏｐｅ，线上任意 点满足公式（１）。 感器，忡价比很高（ｔ￣ｊＳＴＭ３２系￣Ｙｔ］ＭＣＵ也不例外。 温度传感器各参数如表ｌ所永： 传感器从关电模式Ｉ唤醒后到可以输出正确水平的 前，有 １、ＳＴＭ３２内部温度传感器 个扃动时 。ＡＤＣ在上电后也有 个启动ｕ￣ＩＮ，冈此为Ｊ，缩短延 意法半 体集闭（Ｓ Ｆ）当前推…ｔ（ｆＪＳＴＭ３２是基丁ＡＲＭ灾破性 时， 该同时设置ＡＤＯＮ｛ＨＴＳＶＲＥＦＥ位。 ． 的Ｃｏｒｔｅｘ Ｍ３内骸的３２位微控制器系列。Ｃｏｒｔｅｘ—Ｍ３Ｈ￣ｉ准 ”机 域和嵌入』 川，Ｔｈｉｎｌｉｂ一２指令榘以其先进『『勺结构特性以减少 ２、ＳＴＭ３２温度测量系统 的代码１ ０ 伞叫干¨ 、ｌｌ，领丸的高性能，为业界带来ｒ‘个／Ｊ，ｊ￣ｊ、低 硬仆系统为以ＳＴＭ３２Ｆ１０３ＶＣ为核心的＂发板，外设资源丰 功耗的 想下台。ＳＴＭ３２更足以 富而高性能的外设以及汽１ 级的 稳定特性等优势止使越米越多的从业者采用其作为控制卡炙心。［１．２，３１ ＳＴＭ３２有 ・个内部 度传感器，可以用来测蕈ＣＰＵ及周嘲的 温度（ｒ， ）。温度传感器 内￣ｆＨＡＤＣｘ—ＩＮ１６输入通道相迮接，此 通道将传感器输…的ｌ乜压转换成数彳值。温度传感器的采样时间推 ‘荇为１７．１ Ｉｎ＇ｑ。 没仃做使』丰ｊ时，传感器町以置｜ｒ荚电模式。必须波置 ＴＳ Ｖ Ｒ Ｅ Ｆ Ｅ位使能 部通道：Ａ Ｄ Ｃ Ｘ Ｉ Ｎ １ ６（温度传感器）和 ＡＤＣｘ¨＿ＩＮ１７（ ）的转换。温度传感器电压随温度线性变化。精 确度为±１．５℃，支持的温度范 为一４０＂Ｃ～１２５℃。｛４１ 使用传感器歧温度的 般步骤为： （１）选择ＡＩ）Ｃｘ ＩＮ１６输入通道。 （２）选择采样时『 为１７．１ 。 （３）没 ＡＤＣ控制寄仃 ２（ＡＩ）Ｃ ＣＲ２）Ｉ］￣ＪＴＳＶＲＥＦＥ位，唤雕芙 『ｆ１Ｊ模 卜的濉 传感器。 （４）通过没置ＡＩ）ＯＮ位 动ＡＩ）Ｃ转换（或川外部触发）。 （５） 取ＡＩ）Ｃ数据 仃 巾产，卜的 数据。 （６）十ｌ＿Ｊ｝】卜 ＩＪ公 僻¨ｊ 度： 油 度（ｃ）＝｛（ ５一 ～ ）／Ａｖｇ—Ｓｌｏｐｅ｝＋２５（１） 】 这 ｝ ： （Ｋ２５ Ｃ １１４‘ｎ 教ｆＩｆＩ＿ Ａ ｖ￣４－Ｓｌｏｐｅ－ｆｆｄ； ｌｊｌ ｗ【ｆ１ｌ线『ｌ ｔ 均斜 （Ｉ 化为ⅢＶ／ 戍 ＝ 图１主程序流程图 表１温度传感器特性表 倚 ７ 易数 ｎ ，Ｈｌｘ￣ 温度的线性 ｋ：：ｌ＇ｆｃ 似 ±ｌ 妓 讯 ±２ ｍ化 Ｃ ／１ Ｓ／ｏｐｏ ￡ １／４ ７ 均斜牢 住２５℃Ｈ４ｆ１９电¨ 动时间 读取温度时ＡＤＣ采样时问 ４．０ １．３４ ４ ４．３ １．４３ ４．６ １．５２ １０ １７．１ １１７Ｖ／ 口 Ｓ Ｔ ｊ【｝ 门］Ｓ ⑩ 应用研究 富，调试方便。为减少其它部分影响，本实验只用到最小系统驱动 ＬＣＤＩ６０２字符液品。 主样序的流程罔如 １所示： 值 ＶｏｌｔＡＤＣ＝（（ｕｉｎｔ３２一ｔ）ａｄｃＶ｝３３００）／４Ｏ９６； ｌｆ数字技术 ｆ ／／＋１ 算ＡＩ） 程序是基于ＳＴＭ３２Ｆ１０ｘ标准外设驱动库３．１．２版本的，直接调 Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ＝（１ ３８０一Ｖｏｌｔ—ＡＤＣ）＊１ ００／４３＋２５０；／／计算 用库函数，冈而易读性强，移植性好。 温度值 ｝ 温度传感器的配置程序只需在ＡＤＣ配置函数ｖｏｉｄ ＡＤＣ—Ｃｏｎｆｉｇ ｊ （ｖｏｉｄ）（）中修改添加以下代码： 由丁温度传感器是１２位ＡＤＣ的 个通道，参考电压为３．３ ，所以 ／／（修改代码）通道ＡＤＣ１ ＩＮ１６，采样时间为最大的２３９．５Ｎ 先计算ＡＤ值如第‘行语句。根据实验，得…公式１中的 －１３８０ｍＶ， ＡｖｇＳｌ期，第１次转换 ｏｐｏ－４．３ｍＷ ，为ｒ避免进行浮点运算＿井１日．需要得ｆ￣ｌｄ，数 ＡＤＣＲｅｇｕｌａｒｃｈａｎｎｅ】Ｃｏｎｆｉｇ（ＡＤＣ１，ＡＤＣ—Ｃｈａｎｎｅｌ一１６，１， 点后一 位温度值，所以如第二一行语句中得温度值扩人为原来ｎ勺１０ ＡＤＣ ＳａｍｐｌｅＴｉｍｅ２３９Ｃｙｃｌｅｓ５）； 倍。 ／／（添加代码）使能温度传感器和内部参考源 在ＳＴＭ３２器件旁１ｃｍ处摆放水银温度汁，量程－２７ ～５０ ，精 ＡＤＣ ＴｅｍｐＳｅｎｓｏｒＶｒｅｆｉｎｔＣｍｄ（ＥＮＡＢＬＥ）； 度±０．５℃，利用电风扇和电吹风机对ＳＴＭ３２器件周围进行冷热吹 以一Ｌ２条语句是温度传感器需要在一般ＡＤＣ配置程序中重点修 风改变其温度，测量结果如下表２所示： 改添加的部分，选用温度传感器所占用的通道ｌ评设置最大的采样周 由上表町以看“ｊ，传感器值一温度计值以２５度为符号改变分 期，实验证明，设置小＿ｒ会不工作或有一‘定误差。 使能温度传感器 点，这主要是南公式（１）造成的。 和内部参考源语句是一般ＡＤＣ程序不需要的，它使得ＡＤＣ１ ＩＮ１６、 ３、结语 ＡＤＣ１ ＩＮ１７『大Ｊ部通道与ＴＳＶＲＥＦＥ控制位相连接。 通过对ＳＴＭ３２内部温度传感器的特性进行Ｊ，研究，在现有＂ 数据处理函数程序 卜： 发板的硬件基础 【：进行＿ｒ实验，从而确定了温度公式的重要参数。 ｖｏｉｄ Ｐｒｏｃｅｓｓ ＿ＡＤｇ（ｕｌ ６ ａｄｃＶ ）对关键代码进行ｒ分析，代码采削调用ＳＴ官方标准外设驱动库函 数的形式，使得用户代码简洁』１．＿ｊ＿上有很妤的叮读性和兼容性。最终 表２ ＳＴＭ３２器件周围温度 实现ｒ温度测量系统井进行ｒ‘组温度测量、对比 分析。此 法 ＳＴＭ３２温度传感器值 水银温度汁值 传感器值一温度计值 适用所有ｆｌ￣ＪＳＴＭ３２系列做处理器，具有很 的通用性。 （ ） （ ） （Ｃ） １９．３ ２０．１ ２１．５ ２２．０ ２３．３ ２４．２ ２５．４ ２６．４ ２７．３ ２８．１ １９．２ １９．９ ２１．０ ２１．８ ２３．１ ２４．２ ２５．６ ２６．８ ２７．５ ２８．４ ０．１ ０．２ ０．５ ０．２ ０．２ ０ —０．２ —０．４ —０．２ 一Ｏ．３ 参考文献 ［１］李宁．基于ＭＯＫ的ＳＴＭ３２处理器开发应用［Ｍ］．北京航空航天大学 出版社。２００８：１—５． ［２］王永虹，徐炜，郝立平．ＳＴＭ３２糸列ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ—Ｍ３微控制器原理 与实践［Ｍ］北京：北京航空航天大学出版社，２００８：２—８． ［３］彭刚，秦志强．基于ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ—Ｍ３的ＳＴＭ３２系列嵌入式徽控制 器应用实践［Ｈ］．北京：电子工业出版社，２０１ １：１—３． ［４］喻金钱，喻斌．ＳＴＭ３２Ｆ系列ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ—Ｍ３核徽控制器开发 应 用［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２０１ｌ：２５０—２９２． 作者简介 崔琪琳，男，１ ９ ５ ６年４月生， 高级工程师，研究方向为智能 仪表与自动化装置 陈晓，男，１ ９ ８ ６年ｌ １月生， 硕士研究生，研究方向为检测 技术与自动化装置 ． ２９．６ ３０．８ ３１．９ ３２．８ ２９．８ ３１．０ ３２．３ ３３．０ —０．２ ０．２ ０．４ —０．２ ……上接第６０页 也会随之变换，实 直流电压的测量功能。 到ｒ课题的预期要求。系统在硬件设计ｌ 允分考虑纠ｒ呵扩展性， 经过‘定的添加或改造，很容易增加功能，如加入按键选择通道』』Ｊ 能，多路通道轮流洲量及 尔等功能。 参考文献 ［１］武汉力源电子股份有限公 ．ＴＬＣ２５４３横数转换器数 手）卅硬应 用笔记［Ｇ］．武汉：武汉力挥电子股份有限公卅，１ ９９ ９． ［２］马明建，周长城．数｛居采 与 理［Ｍ］．西安：西安交 大学ＩＩＪ 版社，ｌ ９９８． ［３］张义红．单片卞Ｊ１ 与ＴＬＣ２５４３ 数１ｌ专换器的接口没 ＫＪ］．＊阳：油ｊ 南理工学院学报（白然¨学版），２００５（２）：７９～８２． ［４］何立民．ＭＣＳ一５ｌ系刮单片ｆ』Ｌ丘吲系统设ｉＫＭ］．北市：北京航？ 帆 天大学出版社，１ ９９０． ・ 图６数字电压表仿真图 作者简介 叶钢（１ ９ ７ ８ ），男，讲师，主要研究方向为单片机、嵌入 ５、结语 本测量系统实用性强、结构简单、成本低、外接元件少。在实际 式系统… 应用中工作性能稳定，测量电压准确，精度较高。系统功能、指标达