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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?
. w# K8 I" o; L- K( D5 h- oADC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。. |1 O) j4 t+ r% h( e, l
- c) ?/ _" W/ @3 H: p6 w- g! Z* I) U

) w7 ?$ T( _5 V( FADC是非常常用的器件,所以应该学会如何使用。
- a( c. h+ h6 |" G& z2 g0 @" `9 p: W  |

( A5 c! S/ g) l/ e% { 微信图片_20240615122111.png : d1 }; r  Y) X" N5 ~: m1 H, p
. \1 t/ J* j/ L4 B$ ^. }' G5 M
' F* I! y7 C  _8 ~
0 A( G& \% o9 o/ |. X6 @( Y
STM32中的ADC
: C$ C2 z. t6 o7 \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。% l8 n6 D& A- l: z' s  B6 _2 _

1 ^6 L/ C8 l4 x' Z2 H: }1 U) w5 k; ^

% g1 u$ A' @. W% R2 u) c9 ? 微信图片_20240615122108.png 0 i. O+ k7 W: S1 p1 G7 q
- U" }8 o7 l# m/ {9 @. F
3 j& B+ v* r6 Q
8 I: m! ]( |& g- c7 A& ^
STM32 ADC的主要特点% P+ A9 ]2 T: c% f3 {/ s/ f
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。
# C7 q+ H( y  ?4 F
8 n1 j; z2 s4 b3 I2 i

; j1 w( p( w* _- S2.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。
- [- f: p* `( C( H6 v% m7 {- G: r! t6 X/ _3 o* F& Z
6 q: x" _- u( I8 L5 J
3.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。
0 i. s: b' j) }: L* f
, v( M' P; S1 K! {
' w! D" f  h& e9 V* p. o
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。# c' z' v4 b- ^, e- w4 j

! S2 f& I  d1 \CubeMX初始化5 K/ p0 I: o5 V, V% U5 V. w+ h1 K% |  u8 C
其实STM32的ADC可以分为单通道与多通道两种。, f  K2 `. |$ h
3 v+ G2 O( t' \' d7 U) a
1 E! j$ q3 t9 N, b
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' t* h! ^9 U9 f% B) g
$ e$ Z) z4 B# T& T) ^' H  P  q

2 f# D$ I( P1 n; P, w单通道ADC配置图片$ g1 o& Y  p! s( g2 `- Z8 d( N
5 U7 l% z1 S. G, {+ \" `

# N3 ?) j0 d; P% Y9 l2 z 微信图片_20240615122103.png % [; s& F; T3 q0 M4 Y& E; G
. s( O6 N5 {$ o1 Q5 C

6 k. \; z% \  `

& j# C, @: ]2 q6 G: l在CubeMX中选择好对应的芯片,配置好时钟,开启串口方便调试。
4 |3 J. M' s9 q4 Z+ ~. w' Q- W2 Y" O& T; o8 t+ ~
微信图片_20240615122058.png
: E- Q  l" H( l- L6 t% f3 z2 Z0 P/ [% F1 C+ M
# N  R  E0 [  `! g% m# n3 m
7 Y9 r( F2 |. ?0 {8 ^4 z5 E
选择具有ADC功能的IO,点击开启ADC。" k; Z! A/ J$ T) P! u9 h

1 g# f% {4 S# I9 X6 ?1 a8 X7 P. e

  `" |6 F5 m' a/ t; C" I* s2 EADC设置
6 F) k" W9 U5 y4 ~) h  c( V3 @/ g7 g+ `. H0 D* i! N
微信图片_20240615122053.png
) ~" V. ~# j( R- h7 A
0 f6 {7 V, [4 {$ |0 o, W( }0 e. T* T
# |" W2 f% B  {

- H% z% d# `) V5 s, Y7 [5 p设置ADC的模式,单通道的话大部分都不用改。
) j9 a8 d& v9 i; P4 Q然后就可以生成我们的工程了。. Q* f. i  \& P$ V% q

  t2 B0 W2 p% m2 y* _; ^$ `9 v# l: |
9 ?/ R7 w5 H+ Z2 X7 h/ t/ D" q) L
代码配置1 `' A+ c* Q* T4 X' y% m' r
  1. #include <stdio.h>; C9 M# N4 ]8 T; T
  2. int fputc(int ch, FILE *f) {5 g- y3 i3 u- W5 _: y7 ]1 e) d
  3.     // 发送单个字符
    . o. M* @; {5 ?& v6 a8 Q$ K, C
  4.     HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, HAL_MAX_DELAY);
    $ C# n/ W+ `7 I
  5.    
    / R5 `+ d) O) A% `6 {% q
  6.     // 返回发送的字符+ k% m( O+ P6 ?- S8 X
  7.     return ch;# F0 E' x/ z' m. [  h  `" |9 D. d1 ?
  8. }
复制代码

& o5 l0 \1 V0 [6 r0 |1 m在Uart.c中重定向我们的串口,方便使用Printf函数。/ P' l: [: I; _$ x* S9 A# d, B- m
  1. while (1)
    ' N* ]( c- o; c
  2.   {' e" s3 G) t4 g+ u0 Z* u
  3.     /* USER CODE END WHILE */6 i: S7 X% }1 c# n2 _& f  E
  4. + I# B. s, p0 g. [3 A1 d% D0 W) S
  5.     /* USER CODE BEGIN 3 */
    7 o& p. z- E+ X7 T; U1 q6 h& }% ]% z- p
  6.     HAL_ADC_Start(&hadc1);//轮询模式开启ADC; C% s% d( f+ u0 U
  7.     HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);//等待ADC转换结束0 B) J8 [2 y# T/ i# ]2 |
  8.     int Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//获取ADC转换的结果( y4 u" Y0 O3 g
  9.     printf("ADC:%d\r\n",Value);//打印ADC
    - b6 c; c- Q# I# X
  10.   }
复制代码
) J1 F7 L3 q% q; D9 R
微信图片_20240615122049.png
& ?4 N' n& T& E5 A8 |+ F$ O7 D( l2 s3 a, p$ h
2 L* o" A8 h6 {; J
* i9 Y/ d) P7 H+ I6 U
可以看到我们实现了单通道ADC。
* c' V# ~8 M0 I* R/ ^/ o! _( g; z) i4 A% N! r1 ^9 g

. l) Q3 e; v/ ]5 V5 N  V多通道ADC
+ P$ u& @$ \" t1 |! `8 u5 w5 \: k多通道ADC,我们使用多通道间断模式
7 w$ g. H+ z! b# d1 t" R" J1 `4 m0 A, |; k5 @1 ?& q
微信图片_20240615122046.png " i' |, g, C. e4 p- M2 P

& l4 h1 M1 F2 N" i( T' ?3 p
9 ^# F$ C3 k8 r5 \$ t

5 }6 k/ S+ X5 u8 |* ^开启多个ADC通道。
  w. U# D  F- \# \2 X3 U
4 m9 h& _" }0 F4 h3 c 微信图片_20240615122043.png
" _& y, Y; C6 D; m( v! _, \! w. E* O7 v: g" V; H5 [, B# e. r
8 a6 B" a8 Z) A+ F3 P) W* ]

! g) \  I# W3 D这里必须使能扫描模式和间断模式4 p& o( Z& L. Q/ K2 d, E

$ r8 w, L; `. [: W3 h, I! I 微信图片_20240615122040.png * L, y2 P8 u7 H0 T5 X3 w. P6 Z
( f8 N2 x* W9 v1 @) y8 k' g

; p7 J" z$ A/ k
. l8 j2 |! W: b! p: t5 I! f. z
通道数设置为3,顺序为12,13,14.
. i7 }: g( P) Z3 l; o
  1.   while (1), v" p$ m+ h5 a3 G
  2.   {% h, A' }* g; j4 V: S1 Y
  3.     /* USER CODE END WHILE */
    - l' J" t6 I" i# V; S# h' P

  4. 8 R/ ~8 `" h$ H5 U; O3 @: {
  5.     /* USER CODE BEGIN 3 */' S' F: U  Z8 M( W
  6.     HAL_ADC_Start(&hadc1);//轮询模式开启ADC
    $ r, z) i2 X) C- r+ V6 e
  7.     HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);//等待ADC转换结束* |5 N$ n, p" D6 B
  8.     for(int i = 1;i<=3;i++)//总共三个通道
    " I* ^. L- }/ V( ]. R$ e
  9.     {, A  \- h9 I$ V; h: J
  10.       int Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//获取ADC转换的结果/ c; L% t3 C- l
  11.       printf("ADC%c:%d\r\n",'a'+i-1,Value);//打印ADC; x" P5 Y. w7 ^# w5 M$ x
  12.     }
    9 [+ b; ]9 V& W; B3 z

  13. 5 a' F5 q$ ^) C0 e
  14.   }
复制代码

# i# S" s- [; a1 J5 Y7 q这样子ADC返回的值就是按照通道顺序而定。$ X9 N' K9 Q, b7 H7 y3 z0 L+ h* u

9 B" C2 D0 I+ H; W3 B: B6 } 微信图片_20240615122035.png
9 _! i, O9 d. u% ]/ V3 ^& r' a1 Z8 f+ i3 u$ G
" x  F& p# r* U6 R

- ~0 Y1 z) |1 |可以看到,可以读到ADC的值并打印了出来3 J* h  {' C) o1 ?6 W* F( [
+ p( O* V+ z6 v) R0 l7 K4 P
% k  S6 n! w- a& m
转载自: 电路小白
+ ^$ T! F, ^; i  E- G
5 B) W  ]  T* K7 i. I& W4 [* H( M4 @) G: ^" E% {
如有侵权请联系删除
$ k) Y* J: X6 d5 ?
2 A" F3 ^8 w( R& R# H% Z& F0 h: b9 i' q9 m) E

$ @- Q# T& n* J& X( v2 a$ j; d5 [
7 }8 q  C2 D9 J5 Z$ O' x
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