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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?
1 {% z; B' r. q5 i/ {7 R0 _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。* W1 {9 ^% \1 d) p% y& O

' b2 n( }8 h+ F9 q) z
3 P9 s- O  Y" B. Z% x& m1 I% `0 L
ADC是非常常用的器件,所以应该学会如何使用。
2 V, P" Y, L& p6 z: O
4 {% G  S( F) a- E
  t, E- }* Y# s- i$ N, t/ l- i
微信图片_20240615122111.png
5 ~, f7 v5 L9 a8 D, h& s9 O0 L. O+ ^# A) e$ y1 i! u2 W/ N3 c

2 G! j! J/ ?( V; _, C$ f

: n3 ^" w1 v* Y) w- i/ C1 `STM32中的ADC
# Z- u" a! n1 b% Z) f! wSTM32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。
( a2 ?  k' x6 E! j/ x
: V3 @6 f* Z, H! ^, i
! A* E" F' X# `$ A- F
微信图片_20240615122108.png 5 m3 C5 \6 i9 O( ]

- P9 t, ?4 K% \3 z+ ?+ Q* L! G& w( e
* j+ v. g- Q) o' a  X3 n4 f
STM32 ADC的主要特点+ h3 f0 c: c; L# ^) @% Z
1.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。
4 U2 Z. A3 n) Y* C
( H/ N6 h$ {/ \* Y0 S: d2 S

; u# ]7 Y$ Z3 Z: k  v4 v/ G$ g2.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。5 Y, g- k1 y- T  A4 q, _6 \

- \2 j0 t; A4 d. ]$ S

: L: Y* _: c1 M# T0 G# K, M0 M3.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。
8 D! n9 ?! P8 H/ B( C+ X9 D# I+ R9 e$ J7 v$ E  z' O
4 V: C5 r" i9 h0 W3 M/ Z; _9 p8 s
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。
& V. u. K) v3 x' I( B8 g8 e+ I9 D& J+ j0 B
CubeMX初始化0 ]# H; I7 U9 B
其实STM32的ADC可以分为单通道与多通道两种。
# X' n  N  `- M+ y
! F4 O1 v3 h% N( u1 B
- h' s0 }2 l- u( k3 ~  Y5 g% h8 x
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。: A, o: ^3 A( b+ Z

; \' }( `- Y" ^0 K" K  n
9 \% S/ Z; X; D3 l
单通道ADC配置图片, D( B5 ~9 g4 S) t+ a- M8 N' i, b
  e+ u5 K/ T; A: V  X/ ~

% d$ c. L% n4 g7 |% h3 z* `7 w 微信图片_20240615122103.png - `3 b$ a1 x. t, M8 l5 O
% E. Q, y4 e6 |% _! ~5 \. Q3 G
# q* m+ w. f) `

$ o' Q1 R9 {+ q* B* a1 I在CubeMX中选择好对应的芯片,配置好时钟,开启串口方便调试。
. _! H% e1 H2 u! K# c1 g5 m" ~& s  \  e4 G+ p: W
微信图片_20240615122058.png % `% H% M1 K1 b4 h

1 c. ^( [; U) T  p% a, v& E7 H# v, b0 ]% y% w% t

" ^1 t. j) M2 P7 d# v9 W& l# a选择具有ADC功能的IO,点击开启ADC。" v' U- S( Z% x6 a

* K# r8 I) P" h! V

6 G) O+ C4 |6 ~4 x$ iADC设置, D& H, \/ R3 s" H5 j

% W3 R6 O0 T) j+ Z. k5 f" O8 b 微信图片_20240615122053.png
5 D( w! W4 [$ J" I. f- N" H1 r3 K# ^$ O2 N8 }8 M3 I

, g! \7 ?7 [) ~9 o9 b1 {
8 f8 u" n. L4 p6 u) S
设置ADC的模式,单通道的话大部分都不用改。# S4 O9 n6 ?! X# J* \
然后就可以生成我们的工程了。
( A3 x; u4 Y' [  E* {4 C0 b6 p8 X4 F. H& E, a" f, R

( f3 o5 u2 [) i% b& ~# j# W9 i代码配置  N. @5 z+ A3 e) c( b
  1. #include <stdio.h>/ L0 P8 `: _( F
  2. int fputc(int ch, FILE *f) {: l8 l9 k' U+ ]
  3.     // 发送单个字符
    8 d) T+ M0 i  o% y: H
  4.     HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, HAL_MAX_DELAY);2 U& z3 s% R! H
  5.    
    5 u; m. m  n" X. e' \( D- Z! A9 c
  6.     // 返回发送的字符) X( s* `8 ^8 X3 q9 Y
  7.     return ch;
    # k2 B. X2 o; G2 Z% T
  8. }
复制代码

2 \/ ]- t: c$ U8 x) A; Z在Uart.c中重定向我们的串口,方便使用Printf函数。4 m* Y$ [( ^! `4 z
  1. while (1)
    & r; W' q- I! l; U5 y
  2.   {& {' z+ e7 l6 l- J$ k
  3.     /* USER CODE END WHILE */5 G. O, {# x/ G+ L
  4. 8 z0 f3 u* D1 L- x: U4 m
  5.     /* USER CODE BEGIN 3 */( a0 r- ?6 R1 `  S* N9 V) u" Z0 g1 M
  6.     HAL_ADC_Start(&hadc1);//轮询模式开启ADC6 A) t/ L% u0 O2 U1 W  v, Y
  7.     HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);//等待ADC转换结束
    " t/ d9 G" s7 n
  8.     int Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//获取ADC转换的结果
    ; f" J* Q5 }- `8 W- z2 j
  9.     printf("ADC:%d\r\n",Value);//打印ADC
    # K. f, ~; p/ j) Y- S
  10.   }
复制代码

3 H$ y& P9 Y4 d- N% }" p 微信图片_20240615122049.png 3 E( K7 T3 C9 ^5 K  T; m9 I
) E3 C, g. X4 d. A0 v
: c3 w* Z2 q2 A. n0 F' k

6 N9 u5 W4 a' k  b可以看到我们实现了单通道ADC。2 p5 S0 O( }) p5 t/ L% u- L
+ ~6 H$ }# G% I0 ~- q' J1 M
, \, l4 W4 U4 S8 }5 S
多通道ADC
* B! g- I# m1 S9 @! W多通道ADC,我们使用多通道间断模式
( h# q  _1 U' A" i+ s1 k3 _$ L; t0 k1 ?  V4 z2 h% Y  p  \" ]# `
微信图片_20240615122046.png 2 g) `% a+ R3 p0 X; o: C( Q5 y
9 \6 D& s2 p* h* K$ @
* V+ |, y. a/ B$ b" F
6 D7 U5 r  V9 u9 b: z! M3 }& u
开启多个ADC通道。
: P( X' n# I+ ]4 x( i1 X- `( u$ L+ A
微信图片_20240615122043.png
7 M) {- n( L( O. t
1 Z0 X7 S( R3 {5 h, B$ E2 E9 D8 C& F% W- X. ^6 R1 |8 n  e) d
8 F* w1 M4 v2 J
这里必须使能扫描模式和间断模式& b3 ~9 {' }6 {0 @2 R5 ~1 f
( s2 U8 K& p, z5 ~4 F. G
微信图片_20240615122040.png
; o3 u/ r, A$ |1 L" e' `. {" t; f& D% u
2 N! f; |3 L# @% p8 d" T5 `7 q( _5 g- [0 S) j& L3 I

9 V6 j. F# v$ s- `7 s& u& s% ]通道数设置为3,顺序为12,13,14.
* p( ~) ^9 u0 N, d2 B
  1.   while (1)3 W( @2 N9 S6 B' e
  2.   {* k! H7 N0 X  r+ D# w
  3.     /* USER CODE END WHILE */7 V4 _0 ?, D3 Q. d1 u
  4. & D; {6 J, X) @. x
  5.     /* USER CODE BEGIN 3 */8 u" m9 A0 |0 n/ }4 h/ ~7 l
  6.     HAL_ADC_Start(&hadc1);//轮询模式开启ADC) [4 K  L% X' z1 B( \; ?
  7.     HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);//等待ADC转换结束1 ~7 o# K4 U! J0 j* o1 e
  8.     for(int i = 1;i<=3;i++)//总共三个通道3 O& w. [3 |. y% |8 a3 u/ y
  9.     {
    1 L& X" z$ w3 B! ]6 M0 S
  10.       int Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//获取ADC转换的结果3 G1 I8 |6 L+ [- F- d# z& M5 X" N# {
  11.       printf("ADC%c:%d\r\n",'a'+i-1,Value);//打印ADC
    ' q$ c& h5 x9 Q
  12.     }8 X2 j( j0 ^( P3 j+ S

  13. - I$ P4 F9 K; o! ^( {
  14.   }
复制代码

  @& F; |8 c+ I- G" Q# U这样子ADC返回的值就是按照通道顺序而定。4 p; W" o# e; w9 {! |$ `5 `7 u
0 }0 Q8 i% N  e" H- ]0 ~5 M) z
微信图片_20240615122035.png
0 T- g1 G/ ~+ y( I9 f/ _4 w# U" t& c2 l8 N7 J, q. u

: Y# {! v& N$ _0 A* E) \- C$ R' f; R
: ~- H" }. w& u2 G% q
可以看到,可以读到ADC的值并打印了出来
4 S' H3 O; I& [2 u5 S' n! m' X2 j' p: Y8 y. A3 D- z

0 K! ~/ D9 }8 d* u. `转载自: 电路小白
, C5 H; }. V1 N% F0 Y! A, m5 O6 L' [! }: q2 ~+ N9 _
+ H5 x3 n3 {% ]0 W, p
如有侵权请联系删除
* S# m' Q# @6 ^) W" c" o3 x8 `+ [; t+ W" T
; K1 v! Z' N0 e
- M  ]7 ]  O) j2 d) c' R
! p; q* y) p! ~2 v' y1 j( {4 B" S) e
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