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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?
/ z! y5 u( ]9 A, ]3 ]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。
) w" u  x7 I6 h+ w
8 A4 X2 x$ d+ u9 W: |

% R  B& {+ T0 t5 ~9 iADC是非常常用的器件,所以应该学会如何使用。
' a) q. R, ^9 c' P5 U& X
# q0 `# M# D0 X  @* n% J/ F

/ }0 i0 f5 U  \5 x* C 微信图片_20240615122111.png
7 H4 P- E* ]: e$ a4 D7 T& k0 V" I" D& C# F! \* z
6 c: N- r0 T# h8 b" d2 n! N. \" l
3 Z2 Y2 b& Q6 }. f9 Q2 K$ s0 R6 D/ H
STM32中的ADC, N% F  ^. G) `/ O, ^
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。
! J& D. X4 E2 J1 H1 L& K" s. U, Z& H. w

7 G% e' Q' r7 U% o% J2 N, S 微信图片_20240615122108.png - O$ B% h( [' R: w, i5 l. S

; W* H$ r. K8 B8 f
1 C1 l: u2 K  U4 h. W3 ?& V

' i  [  E8 Q( M# J7 M7 F; ySTM32 ADC的主要特点( i& N  a' h$ L3 c2 w
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。6 U5 R6 P, X  E& @/ c& ^" U

0 h3 W1 [; }5 r6 E; t+ o4 H2 s2 O

! l+ T. b+ @0 f  X2.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。+ i! H/ \/ a0 P

$ A1 F" k* T& j/ R- h' @& D

' q) q4 M  n; r, o9 }; }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。
6 V# n' \; ~0 K) |
# t* I  _* L3 Y6 a8 l
! M0 v6 s* j% h6 K
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。
* D% d# \; D4 _. ~* O# Y8 i1 B& H2 w' \5 d/ G: E$ N
CubeMX初始化
# T; W- L: X2 y& L5 j其实STM32的ADC可以分为单通道与多通道两种。& I& v" O5 c# R  h# x1 H

2 i8 o/ ~7 _4 P" i) s! A3 K) C

1 U" Y" m( V) Z/ X" j) R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。
9 b9 V: e( ~; A+ Z% Y6 A) q! l; x8 _4 J6 b# \

6 ]2 y" o5 q: [( G单通道ADC配置图片- w% t% d! i, }1 t9 T

; l) p3 l  c# ?

! J7 n* u1 G+ `% u; i5 x' Q2 O0 o2 Y 微信图片_20240615122103.png
+ j8 U# h/ o4 k- \: s, K
9 ~( |( m# e% q& X4 q
( S, ?; G0 F# q3 n5 x: \
% f  l) ^. r# \% |$ X
在CubeMX中选择好对应的芯片,配置好时钟,开启串口方便调试。8 v! ?7 a/ D) F8 g2 y. P0 a

/ W# `! v( m1 e  u" F5 r1 } 微信图片_20240615122058.png
5 Q1 M3 a) C/ @- Z8 w3 ^8 A( D$ D9 ]$ Q) B3 ?. i" F
& Z( M+ c+ r0 u: ^

4 L1 m" ?' W: N8 a选择具有ADC功能的IO,点击开启ADC。1 P% Q4 b5 C. j2 N) N

( }: y# t6 _1 s
& S/ A% e9 A1 v8 j: i1 O5 W
ADC设置
- _2 k; i/ s, X5 p9 \$ }9 `# ?. z2 O' O( n
微信图片_20240615122053.png
* c& J: z* t( R' V9 {' f2 x1 Z- S/ L( z& M" o$ t
" I5 K; K5 S7 J* B4 Z' G/ `+ \$ W
: f, o0 |. g( f) q% ?/ R: X
设置ADC的模式,单通道的话大部分都不用改。( x' U3 H/ d7 E' ]
然后就可以生成我们的工程了。9 H& y- U) q5 V' Y% B

, o' A  |: R0 y1 Y% v

. ?. C$ h' j: j0 Q* q代码配置/ i! [( T5 T* F- W2 a* y
  1. #include <stdio.h>+ p( M" z$ \9 U  f
  2. int fputc(int ch, FILE *f) {
    , L4 a4 q# ^0 ]5 N# ?" k
  3.     // 发送单个字符) D& R. u3 L$ m
  4.     HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, HAL_MAX_DELAY);
    ' z4 C# I1 n; ?% t
  5.    
    4 b% j2 \4 b! ]# a8 z: X
  6.     // 返回发送的字符* L3 j& G0 k) P. K7 b% F9 q! }% P
  7.     return ch;5 `" w5 d3 M7 F: q( A; X* r# H  T6 J/ \
  8. }
复制代码
; {0 `, r/ c; d9 @0 a
在Uart.c中重定向我们的串口,方便使用Printf函数。
) S5 m6 [8 k1 t- J3 ?& x
  1. while (1)) ^/ r: }& Z: R- ?* h+ m4 F& d# Q
  2.   {; J. f% ^" N  V1 _1 l7 Y! V: d* ^
  3.     /* USER CODE END WHILE */# t" E$ D6 h" V

  4. 9 p0 F. n0 w* L7 I) V8 c
  5.     /* USER CODE BEGIN 3 */
    ( a8 P$ ^& ^" ?; c- l. G/ I
  6.     HAL_ADC_Start(&hadc1);//轮询模式开启ADC
    ) H5 l7 ~1 h8 o, B8 Q: B7 u  j- h
  7.     HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);//等待ADC转换结束/ e' D& [$ v- I- t
  8.     int Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//获取ADC转换的结果
    2 i, D7 N8 c4 O9 \) G. }/ b7 i
  9.     printf("ADC:%d\r\n",Value);//打印ADC4 g( @/ z- ]. b5 v
  10.   }
复制代码
1 w5 ]/ g& b! q
微信图片_20240615122049.png
# b5 ^& m3 `' ?, D) ?3 x+ h4 H" H& K7 ]2 H( z, A

5 v1 [9 i9 ~/ z7 M8 m
' V3 e8 p" J5 @: |+ n0 ~6 g
可以看到我们实现了单通道ADC。& O. `7 m" o) d9 m; ]( q

0 F; {, Z+ k8 K9 V1 y8 p' K

+ [9 z, V0 r% c; x  D" E多通道ADC7 T" U: i& N6 A3 d: m
多通道ADC,我们使用多通道间断模式4 g2 G; A& a# |: q9 t( Y  k
( w' T; j) v+ |- s; @
微信图片_20240615122046.png   |" S& l6 B$ a, i# `: Y+ C

2 n: D6 g' ?  N* u) l) N) m! c3 z: v2 p
/ `4 m/ J( d" [9 a# ~4 K
开启多个ADC通道。& y- G/ I+ h! W; j
7 ^3 d$ M# R8 J8 g/ Z
微信图片_20240615122043.png
. O$ }& ^+ z  f) h3 I  U/ `0 `" h, u0 i* j3 ^
" |/ a9 X% Z: G. w8 s+ x; ~

) s+ i2 r5 a5 B" l( n2 ^6 e这里必须使能扫描模式和间断模式+ I7 Q( @+ R% [  m; y& F
8 _( E1 v" W: F3 E( y8 M+ `
微信图片_20240615122040.png , g' [* i$ }' i- P

( L$ ]0 C+ W+ S9 n; B' k: ?" d  L4 `$ ]7 @0 a7 I& w
7 Q& G9 |$ p: J: j2 S
通道数设置为3,顺序为12,13,14.# t8 f( L, J# `4 R
  1.   while (1)
    - m: s. t3 G- t  a& T
  2.   {
    7 Z" ?& N7 p) `' w
  3.     /* USER CODE END WHILE */$ f6 k; c- b  h8 h+ U

  4. % Y$ a7 m1 X3 q4 H& g; U" n  j8 m
  5.     /* USER CODE BEGIN 3 */
    / n4 G8 X5 X- z. L4 V
  6.     HAL_ADC_Start(&hadc1);//轮询模式开启ADC# M! M& k, N3 Y
  7.     HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);//等待ADC转换结束
    8 N0 c% w2 r2 x2 _$ c
  8.     for(int i = 1;i<=3;i++)//总共三个通道
    2 V1 N/ @- O8 m
  9.     {
    % X$ S5 f2 {' O
  10.       int Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//获取ADC转换的结果
    / x8 u% z$ E" r; R% _
  11.       printf("ADC%c:%d\r\n",'a'+i-1,Value);//打印ADC
    . |8 \- P5 ~4 W
  12.     }( e, [% Y/ D' B" [
  13. & P" n1 k. ^, H* o
  14.   }
复制代码
9 c, ^2 f' q! G4 Q  ?! w3 ~
这样子ADC返回的值就是按照通道顺序而定。& u. a& O, q" `. Q4 V
  w  t6 B: Z( o! s# W. }9 U
微信图片_20240615122035.png " W& F+ o3 Q, C% y. Z

$ m+ a1 o* x: }+ _6 T1 w0 M$ R! K( w

7 G9 E, t7 `1 X7 O可以看到,可以读到ADC的值并打印了出来5 b7 ^5 `% H8 w1 e

$ @5 D( o( D  v& i& U
" @: }( {) M% B! t8 g/ e3 C0 B7 Z7 E
转载自: 电路小白
9 Q: u2 u. Q; s7 @: l4 G0 P# Y! x7 I4 w: n
! g$ k3 c8 J  F( U7 d0 w3 V
如有侵权请联系删除
8 c3 Y. J7 ~8 k. C9 |. C/ {8 r; J1 S) p* v0 u; S2 q9 N

. W0 B( @7 X7 ^& d
9 W3 K& q$ P. @) _
/ m0 F  B6 `* X- f4 s
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