【JoyTag Arduino/Genuion 101 亲密接触】 查看芯片温度
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简介
阅读Arduino/Genuion 101的库资料，偶然发现Intel Curie中竟然内置了温度传感器。
温度传感器隶属6轴加速度计/陀螺仪（BMI160），它包含在Intel Curie核心中。
本文介绍如何读取Intel Curie内置温度传感器获取芯片的温度。并在使用过程中发现官网手册中的一处失误，并予以纠正。
温度传感器资料
以下资料来自BMI160数据手册
Arduino/Genuion 101BMI160代码中读取温度的片段
/** Get current internal temperature as a signed 16-bit integer.
*The resolution is typically 1/2^9 degrees Celcius per LSB, at an
*offset of 23 degrees Celcius.For example:
*
* <pre>
* Value | Temperature
* ---------+----------------
* 0x7FFF | 87 - 1/2^9 degrees C
* ... | ...
* 0x0000 | 23 degrees C
* ... | ...
* 0x8001 | -41 + 1/2^9 degrees C
* 0x8000 | Invalid
*
* @return Temperature reading in 16-bit 2's complement format
* @see BMI160_RA_TEMP_L
*/
int16_t BMI160Class::getTemperature() {
uint8_t buffer;
buffer = BMI160_RA_TEMP_L;
serial_buffer_transfer(buffer, 1, 2);
return (((int16_t)buffer) << 8) | buffer;
}
Arduino官网的函数手册
在Intel CurieIMU 库中，对上述函数进行了简单的封装
int CurieIMUClass::readTemperature()
{
return getTemperature();
}
Arduino站上关于此函数链接：
http://www.arduino.cc/en/Reference/CurieIMUreadTemperature
所以我们不必去了解寄存器的信息，直接调用上述函数就可以得到原始的温度信息。
因为读出的是原始的温度数据，我们需要对其进行转换，才能变成我们所熟悉的摄氏温度，转换公式如下：
Celsius=(raw/32767.0)+23
(***注***：来自上述链接函数手册，这里有个巨大的坑！）
读取芯片温度的程序
根据上述信息，我们可以实现一个简单的程序通过串口读取芯片的温度。
代码如下：
// http://forum.godpub.com/thread-118-1-1.html
#include "CurieIMU.h"
void setup() {
Serial.begin(9600); // initialize Serial communication
while (!Serial); // wait for the serial port to open
// initialize device
Serial.println("Initializing IMU device...");
CurieIMU.begin();
}
void loop() {
// Returns the raw value of the temperature value read by the built-in motion sensor
intrawTemp = CurieIMU.readTemperature() ;
<font color="Red">float Temp = (rawTemp/32767.0)+23 ;</font>
Serial.println(Temp);
delay(5000);
}
打开串口监视器，可以看到每五秒输出当前芯片的温度值。效果如下：
掉进大坑里
看起来似乎很完美呢，23度，基本上和我当前室温相当。看来Curie发热很低啊，几乎不发热啊。
用手摸摸Curie的芯片，果然不是很热。
等等，哪里不对？按说体温36-7度，摸芯片，温度该有些变化呀，总不能我体温也23度吧？:o
到底差哪呢？好吧，姑且怀疑是我体表温度太低了吧，冷血动物:shutup:
那么就想办法提高一下芯片温度试试。
本来想拿电烙铁烙丫一下，又怕烙坏，搞个温柔的方式，用电吹风吹吹吧
找来电吹风，调成高档，一顿吹呀，手都要烫掉了，发现温度只上升了零点几度，这不科学。
到底哪里出错了呢，官方的库，官方的算法。
对照文档，回头一步一步追查。
寄存器地址没错
#define BMI160_RA_TEMP_L 0x20
#define BMI160_RA_TEMP_H 0x21
读取寄存器的值代码没错
int16_t BMI160Class::getTemperature() {
uint8_t buffer;
buffer = BMI160_RA_TEMP_L;
serial_buffer_transfer(buffer, 1, 2);
return (((int16_t)buffer) << 8) | buffer;
}
CurieIMU的封装更是直接返回：
int CurieIMUClass::readTemperature()
{
return getTemperature();
}
那么除了硬件本身不对，就是以下转换有可能出错啦：
float Temp = (rawTemp/32767.0)+23 ;
硬件一般很少有问题即便有问题我也没法调试不是，而这个温度转换是Arduino官网手册中提供的，那么就看看它有没有错误吧。
那么我们来分析为什么这么转换呢？
让我们回头看温度传感器的资料：
* Value | Temperature
* ---------+----------------
* 0x7FFF | 87 - 1/2^9 degrees C
* ... | ...
* 0x0000 | 23 degrees C
* ... | ...
* 0x8001 | -41 + 1/2^9 degrees C
* 0x8000 | Invalid当数值为0 温度为23，所以转换公式后边+23，这没问题。
0x0000到0x7FFF总计为32767步，那么原始数据/32767表达的啥意思？！大坑原来在这里。
看上边引用的内容，0x0000到0x7FFF对应的温度变化从23度到（87 - 1/2^9）度，也就是说大致变化了87-23 = 64度
那么由原始数据变化成温度的计算公式应该为：(rawTemp/(32767.0/64))+23 ; 亦即：(rawTemp/512.0)+23;
再回头看BMI160的手册，人家都说了解析度是 1/2^9，Arduino官网手册害死人，浪费我大量精力。
修正后的代码与效果
针对上述结论，对代码进行修改。
修正后的代码如下：
// http://forum.godpub.com/thread-118-1-1.html
#include "CurieIMU.h"
void setup() {
Serial.begin(9600); // initialize Serial communication
while (!Serial); // wait for the serial port to open
// initialize device
Serial.println("Initializing IMU device...");
CurieIMU.begin();
}
void loop() {
// Returns the raw value of the temperature value read by the built-in motion sensor
intrawTemp = CurieIMU.readTemperature() ;
float Temp = (rawTemp/512.0)+23 ;
Serial.println(Temp);
delay(5000);
}
执行效果如下：
这还是比较合理的，用电吹风一吹数值变化明显，电吹风吹的就不截图啦，累了。
亲爱的读者，这里还有个无比巨大的坑，你们能否看出来？
这个大坑说严重很严重的哦，会导致一些条件下数据完全出错。
（小提示，和数据类型有关）
总结
本文介绍如何读取Intel Curie内置温度传感器获取芯片的温度。并在使用过程中发现官网手册中的一处失误，并予以纠正。
文末作者挖了一个大坑，希望细心的读者能够发现，猜对没有奖励哦。
谨以本文抛砖引玉，希望大家折腾出更好玩的东西。
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