【经验】助力温度传感器的精确测量——32位MCU CKS32F103x8输入捕获功能的使用

时间： 2020-05-16 来源：世强

数字传感器的通信接口一般有PWM、I2C、SPI等。而PWM方式输出的传感器具有接口简单、抗噪能力强、适合远距离传输。这种接口的传感器比较典型的一个是TE connectivity（泰科TE）的温度传感器 HTU20P，这种传感器以输出PWM的占空比变化进行传感器信号强度的表达。本文就以中科芯 32位MCU CKS32F103x8为例介绍如何使用输入捕获的功能进行HTU20P PWM输出占空比的精确测量，进而确定温度值。

如下图是传感器的输出信号：

图中tr是传感器PWM输出的周期，tpw是高电平的时间也就是所测信号的强弱。要想知道具体的温度值就要对这两个量进行测量。而PWM输入模式是CKS32F103x8的输入捕获中的一个特例，该功能可以用于精确地测量PWM的周期，电平持续时间等，进而得到PWM的频率、占空比等。

如下图是CKS32F103x8的PWM测量时序图：

实现这一功能需要同时使用TIMx_IC1和TIMx_IC2，但是只在其中一个引脚上接入信号即可，在内部配置为映射到另外一个通道上。一次测量完成之后，IC1的值为周期值，IC2的值为脉宽值。捕获时复位技术器的极性可以配置，上图采用了上升沿，在测量HTU20P时需要配置为下降沿。

软件配置流程如下：

1、选择通道

TIM_ICInitType.TIM_Channel=TIM_Channel_1;

2、配置捕获边沿

TIM_ICInitType.TIM_ICPolarity=TIM_ICPolarity_Rising;

3、设为PWM输入模式

TIM_PWMIConfig(TIM3,&TIM_ICInitType);

4、配置触发源

TIM_SelectInputTrigger(TIM3,TIM_TS_TI1FP1);

5、设置主从模式

TIM_SelectSlaveMode(TIM3,TIM_SlaveMode_Reset);//当捕获到触发源时复位计数器

TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM3,TIM_MasterSlaveMode_Enable);//使能

6、使能中断，一个周期测量结束会产生中断

TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_CC1,ENABLE);

7、中断中的操作

void TIM3_IRQHandler(void)

{

if(TIM_GetITStatus(TIM3,TIM_IT_CC1) == SET)

{

level_t=TIM_GetCapture2(TIM3);//获得CCR2的值,高电平

cycle_t=TIM_GetCapture1(TIM3);//获得CCR1的值,周期

TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_CC1);

}

实际运行效果如下：

可以看出，无论传感器的输出如何变化，所测得的周期值都是很稳定的，并且计算出的占空比测量值与理论值几乎无差别。

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