温度传感器与TMC5160：实现 Stallguard 的传输函数校准与应用

温度传感器在现代电子设备中起着至关重要的作用，尤其是在温度控制和监测应用中。本文主要探讨了如何利用TMC5160驱动器实现STALLGUARD功能，以及与C8051F340系列全速USB FLASH微控制器结合使用时的温度传感器特性。 首先，温度传感器的典型传输函数在图5.2中展示，当AMX0P寄存器的AMX0P4-0位被激活时，传感器的输出电压VTEMP连接到ADC的正输入。其输出电压与温度之间存在线性关系，未经校准的传感器在相对温度测量时表现良好，具有较高的精度。然而，对于精确的绝对温度测量，校准是必不可少的。校准过程包括在已知环境温度下对器件加热，通过ADC转换获取偏移值，并将结果存储在非易失性存储器中供后续使用。 温度传感器的误差校准是关键环节，如图5.3所示，校准后的误差曲线可以显著改善测量的准确性。同时，需要注意的是，基准电压值等参数对ADC测量精度的影响同样适用于温度传感器，因此在使用前需要确保这些参数已经正确配置。 C8051F340系列微控制器集成了模拟外设，其中包括一个10位的ADC，可实现高达200ksps的转换速率，支持单端或差分输入。内置的温度传感器能够实时监测环境温度，VREF可以选择内部源、外部引脚或VDD供电。此外，它还具备USB控制器，支持USB 2.0规范，包括全速和低速模式，以及集成的时钟恢复电路，无需额外的晶体振荡器。 在片调试功能也是C8051F340的优势，提供了全速非侵入式调试选项，支持断点、单步执行、内存和寄存器观察与修改。这种在系统调试能力使得开发效率大大提高，优于传统仿真系统。 微控制器的供电范围为2.7V-5.25V，如果使用内部电压调整器，工作电压会限制在3.6V至5.25V之间。其核心是一个高效的高速8051微处理器，具有流水线指令结构和两种版本（48MIPS和25MIPS），以及扩展的中断系统，确保了系统的稳定性和响应速度。 存储器方面，C8051F340配备足够的资源，支持多种应用场景需求。 了解并充分利用C8051F340微控制器的温度传感器特性及其与其他外设的协同工作，能够有效提升设备的精度和性能，特别是在需要精确温度监控的场合。通过合理的硬件配置和软件编程，可以充分发挥这些功能的优势。