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基于STM32CubeMX实现ADC的经验分享

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攻城狮Melo 发布时间:2024-6-15 12:26
什么是ADC?
+ l6 P9 K+ v' N2 }) Y5 \' _ADC是模数转换器(Analog-to-Digital Converter)的缩写,它是一种将模拟信号转换为数字信号的设备。在嵌入式系统中,ADC常用于将传感器产生的模拟信号转换为数字信号,以便微控制器进行处理。/ ^9 X- N& y, l) t1 g7 \5 X

& }9 \+ b; ], q+ s; t

5 E3 e  P1 J- ]ADC是非常常用的器件,所以应该学会如何使用。
: ?( ^9 `( h- i' r/ Y3 w7 C
4 o, |+ I0 s9 P7 X* y

3 ^  \3 @% \) l8 m% C 微信图片_20240615122111.png
8 _9 x  y3 j( |; J! p! f- Z% J: R$ Y8 n5 B5 X
% s3 n: E2 ~# E% O' s" E4 d! b9 w+ w% h
& V4 N" j+ i3 l( b
STM32中的ADC) y) Y+ |& a# i6 }5 Y
STM32微控制器系列是由STMicroelectronics推出的一系列32位ARM Cortex-M处理器的嵌入式系统。STM32系列通常配备了内置的ADC单元,使其能够轻松地进行模拟信号的数字化转换。$ C. A. c( ]! w" b
. k+ K; q8 U3 {) [& m

; Z" a0 _5 q$ R. I' K  B 微信图片_20240615122108.png
- e3 {% e: a7 h  ?! x. p8 O# Y
! H3 G3 i, ?) W# D; W9 J
. J6 N$ w* S9 h! T# X$ `6 P; {4 R

( B" t4 t( C) q7 _; s1 W- S$ NSTM32 ADC的主要特点
) p+ @2 M4 z2 \- d6 f1.多通道: STM32 ADC通常具有多个通道,允许同时转换多个模拟信号。每个通道可以连接到不同的传感器或电压源。
! y& U: a% ~. e8 F  f4 N) k- x4 ?  \; T$ o6 p# x) p8 G2 u$ E2 v
; o9 k7 O3 U; N& P) \' ?
2.分辨率: 分辨率表示ADC能够将模拟信号分成多少个离散的步骤。常见的分辨率有12位和16位,分辨率越高,转换精度越高。0 E6 K, M4 r/ m- p- y3 u* C

) u  t9 r: A* @1 s6 j; g

6 V) h5 ~& T  H# g/ g3.采样速率: 采样速率是ADC每秒对模拟信号进行转换的次数。STM32 ADC通常具有可调节的采样速率,允许根据应用的要求进行优化。
6 g" t( W1 @7 ?# w0 @& b7 h4 ?6 m. H
6 {! Q% |- q  D" c
4.触发模式: ADC可以通过软件或外部触发启动转换。这使得可以根据需要灵活地控制转换的时机。
9 K% `% i; z# F
$ B* H  n8 r! d  h  I: rCubeMX初始化5 @' {1 g" }! Y! U* p2 `
其实STM32的ADC可以分为单通道与多通道两种。
5 z; m6 A# n+ D0 X& l+ h5 }1 r9 Q2 G
% W% u* s; I% G9 |; t$ V* w

* [( K6 Q! h6 [. N" r; z单通道即使用一个IO来实现ADC,多通道也顾名思义,使用多个通道ADC时如何处理。
$ W9 I7 v( S$ B" G! x/ f$ c  f0 e7 F4 ?1 [( @5 ]4 X" a
8 i1 F: z) N) i. ^( A4 m5 b
单通道ADC配置图片
. W: S1 s3 J- h- M& b0 z7 g  l; e- ^+ |: ~( d

$ y6 {7 G: k( V- r  D 微信图片_20240615122103.png * z/ z6 d6 j1 V7 j1 L! b  o- {2 m1 q
7 C% R$ i- C. G! l: [
) a& A. }/ t* G) a* n
& m& p+ q1 ?- D- \* g2 k$ C% M: v
在CubeMX中选择好对应的芯片,配置好时钟,开启串口方便调试。( p  [) ]3 b% f. r' z

. O/ }: p( P4 U 微信图片_20240615122058.png / v# [& U4 O: n, X

: q. u# r: r8 ?1 o3 {5 Z8 W
- B! F; B6 q  B

* j; s% p. L; e; h/ s" f) z! m选择具有ADC功能的IO,点击开启ADC。8 U- n+ \- a7 p8 B

; E; U- B9 t9 l6 E, H* i2 j
, L2 J! D) ]. I+ O1 N
ADC设置/ G, M1 @, C& ~% F3 T4 Q- x
* ^# W: Q5 Q% X# G
微信图片_20240615122053.png
3 Z. n  F* w- E7 W9 w
' k3 a' o: A/ q$ ]% z. `
5 X' Q( c+ I& e% }
/ G4 s0 P# d1 U" T8 {) d3 }
设置ADC的模式,单通道的话大部分都不用改。
5 ]8 A$ |: e+ H$ F然后就可以生成我们的工程了。
2 [8 x7 [" r5 a$ ?# O% d/ r
8 k1 O( Q" N- C$ C2 k; @2 @

* `: N9 S( e- O+ W  e. R& m7 f代码配置
" A( b% w4 ^9 t/ ^* [; L
  1. #include <stdio.h>: r* m+ `* J) Z: {
  2. int fputc(int ch, FILE *f) {
    & e* V9 _3 H+ N  h
  3.     // 发送单个字符# `4 n! R9 U2 b+ K8 O) l
  4.     HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, HAL_MAX_DELAY);" _6 G+ P: g6 r: T
  5.     / V* [7 Z2 j% D0 E
  6.     // 返回发送的字符
    3 q: Z' X& J- a3 K6 D0 S0 o' ~: X
  7.     return ch;
    ! x: M& {" j$ Q' z% u4 X
  8. }
复制代码

* G5 T( I6 c4 x1 Y# G在Uart.c中重定向我们的串口,方便使用Printf函数。
1 e4 h# J/ e7 a* ^: ~. e
  1. while (1)8 M5 }  K# J5 w, P& Z8 |
  2.   {! H& x) z, }& i: o) W  a
  3.     /* USER CODE END WHILE */
    . p/ e7 _) ~1 W
  4. 5 K- l/ T+ e3 r; j8 `. u9 i
  5.     /* USER CODE BEGIN 3 */
    " N: u1 `1 ~! o8 M" A" m* L
  6.     HAL_ADC_Start(&hadc1);//轮询模式开启ADC& W! i9 P8 j6 |& k- A& E
  7.     HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);//等待ADC转换结束  P1 S$ R( a  t9 @6 U" @8 l0 D3 `7 b
  8.     int Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//获取ADC转换的结果' e+ D$ J$ i4 K% v9 M9 s# k+ ]
  9.     printf("ADC:%d\r\n",Value);//打印ADC* n% I+ ~( \$ _# c
  10.   }
复制代码

& ?. [. K* S# r6 q$ X 微信图片_20240615122049.png
' w1 ]9 ^+ A. U4 Q3 I3 b  ?$ F% W/ J7 J" H: v) ]
4 f2 ~2 l+ Q# u" h# p

6 y" E& k3 e* M& Q* u可以看到我们实现了单通道ADC。
6 d& x/ u9 C6 T0 e0 l3 Z4 h8 P& O% C; \9 ]3 E2 ^. O

# L$ [+ \0 {3 c' @多通道ADC
" Y/ j8 W& \! O% C7 g多通道ADC,我们使用多通道间断模式
( g% A0 @/ ]  M% A$ c. z
( a; b4 A) T6 E! @. O" L# L 微信图片_20240615122046.png 6 y) E+ E% [6 I/ i" w7 m
* X8 h' U  B9 V
3 h/ q1 f4 w- J2 _6 i3 E

% |' ~( w+ E+ g! ?8 [6 D开启多个ADC通道。
! t/ K, a% Q; z" L1 S7 W& D2 L: @( d* ~& M+ o
微信图片_20240615122043.png ' k4 ?) I' p& L7 L% X: U; i
" V- T0 A* H/ o0 F( x1 G
- v# O9 [% O/ ?3 t# @/ X
8 M9 y8 {2 |7 P( c- J$ k4 U
这里必须使能扫描模式和间断模式
" {2 H( u" _( C) k; r. U* t& g, h
微信图片_20240615122040.png
, K: Y) c( O& ^7 [! C
; W5 K! Q+ r2 ~$ x1 T' m2 _) r8 c$ ?( ^& O
9 I2 P  I' [6 u  R$ X" N
通道数设置为3,顺序为12,13,14.
/ _+ u# m4 F' e9 V) j
  1.   while (1)
    0 ?$ ^4 e  r$ [( k! @- j
  2.   {
      ~4 I# W. k7 n" ]1 ~) F( H
  3.     /* USER CODE END WHILE */
    - D) J, M1 s  I& }
  4. 7 e0 s9 [4 e  _$ b4 S7 R. ?0 P
  5.     /* USER CODE BEGIN 3 */7 }5 j/ A/ Q. J' Z
  6.     HAL_ADC_Start(&hadc1);//轮询模式开启ADC5 L; T' G/ h9 X( N5 g
  7.     HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);//等待ADC转换结束
    % L4 x/ p  v8 m& }0 Z4 f
  8.     for(int i = 1;i<=3;i++)//总共三个通道
    4 p; z6 W' J! r/ i' @
  9.     {
      Y$ J5 x% M% w3 O9 u( `# z
  10.       int Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//获取ADC转换的结果
    - o1 b$ v# t0 _0 r0 s
  11.       printf("ADC%c:%d\r\n",'a'+i-1,Value);//打印ADC
    5 E& v8 s6 o# |9 Z
  12.     }- v; N" E/ O4 @2 |7 _  j

  13. 4 e4 M9 |# A- X! z/ q
  14.   }
复制代码

8 [( e# i2 m4 [. D) O4 W( w+ R这样子ADC返回的值就是按照通道顺序而定。5 i/ C  ]+ A& g9 o3 ]/ X9 N
% k/ Y. a/ w( c5 Q+ I3 z/ L
微信图片_20240615122035.png
7 ~) ^( W( x0 d$ @7 l0 W0 v" O# [1 N$ O+ }
6 L* G! f7 o/ x! e! U
: ^5 }) Y; X* b: J5 o* W5 w" n
可以看到,可以读到ADC的值并打印了出来: h" d7 u4 o+ q! e1 D" L
$ g0 N; x4 O# G/ G7 v1 W
7 t+ @) ]) r% V6 Q4 a$ O- l
转载自: 电路小白! Y6 Q( }* v/ c3 O

. K9 L3 C6 y2 i0 K: n% z" ~, ?
4 W# y( ^4 [; g8 x3 G" a7 [如有侵权请联系删除. J8 ^! W# G; ~$ M3 n( \7 p5 L9 i+ e
; U- M1 U$ m- w

. R) ^1 O# ?5 k* C- K$ \

* R0 O' B2 R9 }/ J( \
' m4 h, D  \* F. h4 [5 Z
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