一种温度传感器的采样系统的制作方法

本发明属于微控制器系统下通信，涉及一种温度传感器的采样系统。

背景技术：

1、gd32f4xx系列器件是基于cortextm-m4处理器的32位通用微控制器。cortextm-m4处理器包括三条ahb总线分别称为i-code总线、d-code总线和系统总线。cortextm-m4处理器的所有存储访问，根据不同的目的和目标存储空间，都会在这三条总线上执行。存储器的组织采用了哈佛结构，预先定义的存储器映射和高达4gb的存储空间，充分保证了系统的灵活性和可扩展性。

2、gx0011是一款全集成数字式温度传感器，无需任何外部感温单元即可实现12位(0.0625℃)温度输出。gx0011采用dfn-2和to-92s封装，可直接替代ntc热敏电阻，并且使用更为简单，无需系统校准或者软硬件补偿即可实现全温范围内的高精度温度测量。gx0011在-40℃至+125℃的正常工作范围内，测温误差小于±1℃，并具有良好的温度线性度，适用于通信、计算机、消费电子、环境、工业和仪器仪表等应用场景。gx0011支持一线脉冲计数式通信，仅需单根信号线即可同时完成芯片供电和通信输出功能，从而有效降低mcu开销和成本。

3、为获取温度传感器感知的室温或者设备温度问题，需要对温度传感器脉冲进行采样设计，从而完成温度转换计算。

技术实现思路

1、(一)发明目的

2、本发明的目的是：克服上述现有技术的不足，提供一种自动转换的温度采样系统，解决“温度感知传输不准确或者不及时”的问题，以准确的计算出温度采样值，保证温度采样结果的正确性。

3、(二)技术方案

4、为了解决上述技术问题，本发明提供一种温度传感器的采样系统，包括：初始化板卡模块11，用于进行gpio的初始化操作，配置gpio固定管脚为输入口，配置系统时钟；gpio模块12，对指定的gpio输入管脚读取状态值，查看脉冲持续时间和温度转换时间；捕获脉冲模块13，启动捕获定时器，在捕获中断中对脉冲个数计数；定时器模块14，获取定量的时间间隔，并记录下10us的间隔次数；温度转换模块15，实时查询脉冲通信状态，分辨出温度转换和脉冲通信的间隔时间，同时捕获一次温度转换的实际值；串口模块16，初始化串口模块，将温度值temp写入到串口数据缓冲区，并通过串口发送给应用层上位机，同时可接收上位机指令，控制温度传输时间。

5、(三)有益效果

6、上述技术方案所提供的自动转换的温度采样系统，具有以下优点：

7、(1)该系统能够实现对温度传感器的采样功能，且实时反馈数据，提高整机设备对温度感知的准确性，同时提供获取温度接口模块，节省整机设备开发成本和时间；

8、(2)该系统具有成本低、可靠性和稳定性高，且易实现等特点。

技术特征：

1.一种温度传感器的采样系统，其特征在于，包括：初始化板卡模块(11)，用于进行gpio的初始化操作，配置gpio固定管脚为输入口，配置系统时钟；gpio模块(12)，对指定的gpio输入管脚读取状态值，查看脉冲持续时间和温度转换时间；捕获脉冲模块(13)，启动捕获定时器，在捕获中断中对脉冲个数计数；定时器模块(14)，获取定量的时间间隔，并记录下10us的间隔次数；温度转换模块(15)，实时查询脉冲通信状态，分辨出温度转换和脉冲通信的间隔时间，同时捕获一次温度转换的实际值；串口模块(16)，初始化串口模块，将温度值temp写入到串口数据缓冲区，并通过串口发送给应用层上位机，同时可接收上位机指令，控制温度传输时间。

2.如权利要求1所述的温度传感器的采样系统，其特征在于，所述初始化板卡模块(11)的功能实现过程为：首先，设置系统时钟频率中断，当系统执行到中断频率时触发计数；然后，使用库函数对系统时钟进行优先级处理；最后，配置gipo连接温度传感器的指定管脚为输入管脚。

3.如权利要求2所述的温度传感器的采样系统，其特征在于，所述捕获脉冲模块(13)的功能实现过程为：定义定时器参数结构体；使能定时器时钟；使能定时器gpio的时钟；设置定时器的gpio方向为输入和属性；复位定时器；设置参数结构体各项值：分频数、模式、计数方式、时段；使用参数结构体初始化定时器；设置捕获器参数，并配置定时器的通道；使能捕获定时器通道中断；使能捕获定时器中断；在捕获定时器获取脉冲使用库函数判断定时器的通道中断标志是否为置1，如果是则进行下一步“使用库函数对中断标志进行清零”，否则等待下一次中断；使用库函数对中断标志进行清零；记录本次脉冲，将脉冲计数值增加1。

4.如权利要求3所述的温度传感器的采样系统，其特征在于，所述定时器模块(14)的功能实现过程为：使能定时器时钟；配置定时器的分频数；复位定时器；设置定时器模式；设置定时器定时频率；使用配置参数配置定时器；自动重载影子寄存器使能；定时器中断标识清零；中断使能；定时器使能；在中断处理接口中对中断标志进行判断，是否被置1，如果是则进行下一步“对中断标志清零”，否则等待下一次中断；对中断标志清零；记录本次的时间中断次数并保存到记录值中。

5.如权利要求4所述的温度传感器的采样系统，其特征在于，所述温度转换模块(15)的功能实现过程为：

6.如权利要求5所述的温度传感器的采样系统，其特征在于，过程s51的步骤如下：

7.如权利要求6所述的温度传感器的采样系统，其特征在于，过程s52的步骤如下：

8.如权利要求7所述的温度传感器的采样系统，其特征在于，过程s53的步骤如下：

9.如权利要求8所述的温度传感器的采样系统，其特征在于，过程s54的步骤如下：

10.如权利要求9所述的温度传感器的采样系统，其特征在于，所述串口模块(16)的功能实现步骤如下：

技术总结
本发明公开了一种温度传感器的采样系统，其包括：初始化板卡模块，用于进行GPIO的初始化操作，配置GPIO固定管脚为输入口，配置系统时钟；GPIO模块，对指定的GPIO输入管脚读取状态值，查看脉冲持续时间和温度转换时间；捕获脉冲模块，启动捕获定时器，在捕获中断中对脉冲个数计数；定时器模块，获取定量的时间间隔，并记录下10us的间隔次数；温度转换模块，实时查询脉冲通信状态，分辨出温度转换和脉冲通信的间隔时间，同时捕获一次温度转换的实际值；串口模块，初始化串口模块，将温度值temp写入到串口数据缓冲区，并通过串口发送给应用层上位机，同时可接收上位机指令，控制温度传输时间。本发明成本低、可靠性和稳定性高，易实现。

技术研发人员：高娟
受保护的技术使用者：天津津航计算技术研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1