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【stm32f407】ADC实验

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aimejia 发布时间:2018-6-1 15:44
1.      ADC简介: S- k- C- L3 z3 O; Q3 d  T5 y
+ T& l$ b) g  d" @
STM32F4xx系列一般都有3个ADC,这些ADC可以独立使用,也可以使用双重/三重模式(提高采样率)。STM32F4的ADC是12位逐次逼近型的模拟数字转换器。它有19个通道,可测量16个外部源、2个内部源和Vbat通道的信号。这些通道的A/D转换可以单次、连续、扫描或间断模式执行。ADC的结果可以左对齐或右对齐方式存储在16位数据寄存器中。 模拟看门狗特性允许应用程序检测输入电压是否超出用户定义的高/低阀值。1 u$ t2 Q; d6 ]. C/ g
/ J$ Q# `" J  F) Q) g
STM32F407VGT6包含有3个ADC。STM32F4的ADC最大的转换速率为2.4Mhz,也 就 是转换时间为0.41us(在ADCCLK=36M,采样周期为3个ADC时钟下得到),不要让ADC的时钟超过36M,否则将导致结果准确度下降
$ P" q# W3 U3 ~5 g# m
6 B, b+ x& x1 o/ o1 N1 S' i- t- p7 ]STM32F4将ADC的转换分为2个通道组:规则通道组和注入通道组。规则通道相当于你正常运行的程序,而注入通道呢,就相当于中断。在你程序正常执行的时候,中断是可以打断你的执行的。同这个类似,注入通道的转换可以打断规则通道的转换, 在注入通道被转换完成之后,规则通道才得以继续转换。
7 I0 B9 Q/ y8 O6 D$ j& q7 ]9 X6 [: f( {% [* t8 u3 E
通过一个形象的例子可以说明:假如你在家里的院子内放了5个温度探头,室内放了3个温度探头;你需要时刻监视室外温度即可,但偶尔你想看看室内的温度;因此你可以使用规则通道组循环扫描室外的5个探头并显示AD转换结果,当你想看室内温度时,通过一个按钮启动注入转换组(3个室内探头)并暂时显示室内温度,当你放开这个按钮后,系统又会回到规则通道组继续检测室外温度。从系统设计上,测量并显示室内温度的过程中断了测量并显示室外温度的过程,但程序设计上可以在初始化阶段分别设置好不同的转换组,系统运行中不必再变更循环转换的配置,从而达到两个任务互不干扰和快速切换的结果。可以设想一下,如果没有规则组和注入组的划分,当你按下按钮后,需要从新配置AD循环扫描的通道,然后在释放按钮后需再次配置AD循环扫描的通道。上面的例子因为速度较慢,不能完全体现这样区分(规则通道组和注入通道组)的好处,但在工业应用领域中有很多检测和监视探头需要较快地处理,这样对AD转换的分组将简化事件处理的程序并提高事件处理的速度。
0 l: h) h* G" t9 {& m: Y
) o0 s1 w  a$ \" ^5 [STM32F4其ADC的规则通道组最多包含16个转换,而注入通道组最多包含4个通道。
  s7 ]- U4 r% s: x; n1 |5 l
$ |' s! _0 B7 h3 q. O! U; U* d1 x4 cSTM32F4的ADC在单次转换模式下,只执行一次转换,该模式可以通过ADC_CR2寄存器的ADON位(只适用于规则通道)启动,也可以通过外部触发启动(适用于规则通道和注入通道),这时CONT位为0。8 r, k$ S* m2 E. y0 R& I( l" d) O

' A# f" E3 p6 z6 h$ Q2 o以规则通道为例,一旦所选择的通道转换完成,转换结果将被存在ADC_DR寄存器中,EOC(转换结束)标志将被置位,如果设置了EOCIE,则会产生中断。然后ADC将停止,直到下次启动$ Y$ r0 K/ B* U- K2 m
7 d" X9 x4 e4 Z  B$ p4 n
接下来,我们介绍一下我们执行规则通道的单次转换,需要用到的ADC寄存器。第一个要介绍的是ADC控制寄存器(ADC_CR1和ADC_CR2)。ADC_CR1的各位描述如图所示:
- N6 f& f( S5 v! i! b& n
) l0 ]1 V/ U! T2 f
1.png

' K; c- |/ F0 p7 {+ @9 PADC_CR1的SCAN位,该位用于设置扫描模式,由软件设置和清除,如果设置为1,则使用扫描模式,如果为0,则关闭扫描模式。在扫描模式下,由ADC_SQRx或ADC_JSQRx寄存器选中的通道被转换。如果设置了EOCIE或JEOCIE,只在最后一个通道转换完毕后才会产生EOC或JEOC中断。
$ Q+ i$ o: U6 Z. v6 }4 x& x2 p1 C2 B$ e3 i8 r2 e
ADC_CR1[25:24]用于设置ADC的分辨率,详细的对应关系如图所示
4 j; }- `9 M7 O; M# u
0 _; G0 R1 w+ A
2.png

- I3 T0 l9 f" d, a本章我们使用12位分辨率,所以设置这两个位为0就可以了。接着我们介绍ADC_CR2,该寄存器的各位描述如图所示:. c6 e8 n- E$ W" }1 f, E
$ C/ F. N* o4 }5 y# p
3.png
: B2 s/ V- U7 ~
该寄存器我们也只针对性的介绍一些位:ADON位用于开关AD转换器。而CONT位用于设置是否进行连续转换,我们使用单次转换,所以CONT位必须为0。ALIGN用于设置数据对齐,我们使用右对齐,该位设置为0。5 t1 ~% e' ^1 G1 B) v' L* f

- ~2 f: R8 D6 Z- yEXTEN[1:0]用于规则通道的外部触发使能设置,详细的设置关系如图所示
, f5 U* Y7 K! w' v' y$ m1 ^. K* T' t  r0 _- A
4.png

  p% b+ j+ x3 p2 }' q: j6 u4 ?9 N我们这里使用的是软件触发,即不使用外部触发,所以设置这2个位为0即可。ADC_CR2的SWSTART位用于开始规则通道的转换,我们每次转换(单次转换模式下)都需要向该位写1。5 u) `5 y9 q  s7 j4 b$ b

8 k' C1 _: I+ e/ m. ~' \" C5 J第二个要介绍的是ADC通用控制寄存器(ADC_CCR),该寄存器各位描述如图所示:
+ Z3 L7 R6 x! D( K
0 T& _: K% ^, C- Y4 L
5.png

! _# x$ V. L, s5 X该寄存器我们也只针对性的介绍一些位:TSVREFE位是内部温度传感器和Vrefint通道使能位,内部温度传感器我们将在下一章介绍,这里我们直接设置为0。ADCPRE[1:0]用于设置ADC输入时钟分频,00~11分别对应2/4/6/8分频,STM32F4的ADC最大工作频率是36Mhz,而ADC时 钟(ADCCLK)来 自APB2,APB2频率一般是84Mhz,所以我们一般设置ADCPRE=01,即4分频,这样得到ADCCLK频率为21Mhz。MULTI[4:0]用于多重ADC模式选择,详细的设置关系如图所示:( G* L: D& l1 B- R% n
, j* U% P( Z; ^& M
6.png
! c  I2 o2 i2 d  j) \7 f6 h) G- I5 }
本章我们仅用了ADC1(独立模式),并没用到多重ADC模式,所以设置这5个位为0即可
1 P, s' J' R6 U
3 [+ R' u% w0 J1 g% \/ |! ?7 e第三个要介绍的是ADC采样时间寄存器(ADC_SMPR1和ADC_SMPR2),这两个寄存器用于设置通道0~18的采样时间,每个通道占用3个位。ADC_SMPR1的各位描述如图所示:
4 y4 j; ]4 A5 Z0 K& o- `" _/ \
6 O/ W2 I! ~+ H' b* }9 }# d9 f4 t
7.png
& b' _/ Z: K; G
对于每个要转换的通道,采样时间建议尽量长一点,以获得较高的准确度,但是这样会降低ADC的转换速率。ADC的转换时间可以由以下公式计算:* g5 e$ R9 S, b6 k2 ?; h+ ?5 u5 P

* j" ^( `: G* o5 Q! A9 N+ FTcovn=采样时间+12个周期
, n! E( O; d1 y  l+ _; x. I' {# b1 J4 Y( i3 J
其中:Tcovn为总转换时间,采样时间是根据每个通道的SMP位的设置来决定的。例如,当ADCCLK=21Mhz的时候,并设置3个周期的采样时间,则得到:Tcovn=3+12=15个周期=0.71us。
) H0 i$ p( O8 b9 H9 S/ C& N0 s$ D+ s& B
第四个要介绍的是ADC规则序列寄存器(ADC_SQR1~3),该寄存器总共有3个,这几个寄存器的功能都差不多,这里我们仅介绍一下ADC_SQR1,该寄存器的各位描述如图所示:. @2 _* N8 X" W: x$ Y, \
3 l# O  s, m6 M; H1 r4 `
8.png

1 @- M8 R$ S1 m, I: x9 DL[3:0]用于存储规则序列的长度,我们这里只用了1个,所以设置这几个位的值为0。其他的SQ13~16则存储了规则序列中第13~16个通道的编号(0~18)。另外两个规则序列寄存器同ADC_SQR1大同小异,我们这里就不再介绍了,要说明一点的是:我们选择的是单次转换,所以只有一个通道在规则序列里面,这个序列就是SQ1,至于SQ1里面哪个通道,完全由用户自己设置,通过ADC_SQR3的最低5位(也就是SQ1)设置。' Z& R" L( |' E) P' l3 Q; H; K6 _
& o& I/ }/ C$ i& v7 D  i
第五个要介绍的是ADC规则数据寄存器(ADC_DR)。规则序列中的AD转化结果都将被存在这个寄存器里面,而注入通道的转换结果被保存在ADC_JDRx里面。ADC_DR的各位描述如图:
  s' e2 n- ~) h9 _2 d5 a% K" q+ \* @' \, f1 E  k* E* E# O4 U
9.png

8 t( O  X, J6 R; N$ j) M这里要提醒一点的是,该寄存器的数据可以通过ADC_CR2的ALIGN位设置左对齐还是右对齐。在读取数据的时候要注意。1 |  [/ _' Q. k# K, d2 m

* P& I% V; C1 o% z0 k; Z4 |最后一个要介绍的ADC寄存器为ADC状态寄存器(ADC_SR),该寄存器保存了ADC转换时的各种状态。该寄存器的各位描述如图所示:+ v4 R/ P+ Z" k5 n- p) d# c
3 H$ v9 U8 K" s! E7 Z
10.png

% b4 C$ |/ W5 F# O& ^) R这里我们仅介绍将要用到的是EOC位,我们通过判断该位来决定是否此次规则通道的AD转换已经完成,如果该位位1,则表示转换完成了,就可以从ADC_DR中读取转换结果,否则等待转换完成。
3 h, v# X2 z& k4 }8 _& m! C) `! ~" d3 {. Z( {! u8 x
2.      ADC库函数应用步骤
& S* E2 g0 E( J$ |  A5 E5 k( U' s" C3 B4 u9 _' e9 q# b" u
使用到的库函数分布在stm32f4xx_adc.c文件和stm32f4xx_adc.h文件中。下面讲解其详细设置步骤
6 O) X1 c2 _: M$ k$ U% t0 V) n1 Q. u6 L6 ]9 J5 n/ d9 g! a
STM32F407ZGT6的ADC1通道5在PA5上,所以,我们先要使能GPIOA的时钟,然后设置PA5为模拟输入。同时我们要把PA5复用为ADC,所以我们要使能ADC1时钟。这里特别要提醒,对于IO口复用为ADC我们要设置模式为模拟输入,而不是复用功能,也不需要调用GPIO_PinAFConfig函数来设置引脚映射关系。) k) I$ G& o- v) d

* Q+ h4 k  p+ e& T! u1 g使能GPIOA时钟和ADC1时钟都很简单,具体方法为:
2 y9 I+ A: o' A; `: L
1 ^+ `3 Q( N% NRCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);//使能GPIOA时钟6 R+ Y2 t* ]$ r) V
2 ?5 E3 i% `/ r
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE); //使能ADC1时钟7 [- Y/ J: r9 f" t2 E) O
5 O& M% Z7 A5 @" u% i
初始化GPIOA5为模拟输入,方法也多次讲解,关键代码为:( s) a; T3 A* @1 x8 R- x5 H

- J2 f. Q2 M: x* A; MGPIO_InitStructure.GPIO_Mode =GPIO_Mode_AN;//模拟输入7 G" A) \! u" g. v. ~6 D; _& N

: I' D% n' b7 ?) W- n% T1 P1 s) l这里需要说明一下,ADC的通道与引脚的对应关系在STM32F4的数据手册可以查到,我们这里使用ADC1的通道5,在数据手册中的表格为:
7 L) y& {' [) E! R. |" R& z4 x/ d) {) x
11.png
2 i! |' @" ^' }  h7 [  A
这里我们把ADC1~ADC3的引脚与通道对应关系列出来, 16个外部源的对应关系如下表:. @3 T/ `: A$ ?& j
/ M! T8 r( k; e# V3 r7 ~
12.png
8 l! F& h' N$ o" B
2)设置ADC的通用控制寄存器CCR,配置ADC输入时钟分频,模式为独立模式等。
! c6 U1 w3 V4 l& K5 r  N( X6 K# u4 B& D
在库函数中,初始化CCR寄存器是通过调用ADC_CommonInit来实现的:
/ X2 @6 |8 P( f! O1 K6 O: K' u% `9 Q# c6 o) R) h. m4 Y
void ADC_CommonInit(ADC_CommonInitTypeDef*ADC_CommonInitStruct); G! |& l1 [/ s- b4 O$ l8 b! x
4 P" V: s/ y3 m9 y( U0 U
这里我们不再李处初始化结构体成员变量,而是直接看实例。初始化实例为:) T( p& U: R' K: M$ F) a
% n$ U8 \! [2 t  c# |  H3 p4 k; F& p
ADC_CommonInitStructure.ADC_Mode =ADC_Mode_Independent;//独立模式8 d9 C* E; \' }2 D; g
. g( ~* e) ~8 C( i6 l1 O- S
ADC_CommonInitStructure.ADC_TwoSamplingDelay= ADC_TwoSamplingDelay_5Cycles;! O1 B$ N' ?6 |5 u6 a6 @
2 ~, ]3 ?) _7 _- Y6 z9 l
ADC_CommonInitStructure.ADC_DMAAccessMode =ADC_DMAAccessMode_Disabled;( F  g* `7 r6 ~1 c5 k; E5 e* e# Y
1 N4 H# c' i# q+ P* h$ z
ADC_CommonInitStructure.ADC_Prescaler =ADC_Prescaler_Div4;- G; A+ x3 H5 @( e

% X; a6 d: d+ K8 h* E! U, L) g& IADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStructure);//初始化
, R! i. Z9 Y9 Y( ]* T3 _
8 x5 r) F3 _0 s第一个参数ADC_Mode用来设置是独立模式还是多重模式,这里我们选择独立模式。
0 N# I  A% c# Y6 e& G" `1 u" N* t* k- r5 T$ J
第二个参数ADC_TwoSamplingDelay用来设置两个采样阶段之间的延迟周期数。这个比较好理解。取值范围为:ADC_TwoSamplingDelay_5Cycles~ADC_TwoSamplingDelay_20Cycles。) _3 d9 `1 G7 l) P3 ~

! l& ~8 n, H. Q+ ~4 L" U第三个参数ADC_DMAAccessMode是DMA模式禁止或者使能相应DMA模式。
/ W8 {+ N/ V/ p0 x8 j9 x! Z6 d" y! y4 w
第四个参数ADC_Prescaler用来设置ADC预分频器。这个参数非常重要,这里我们设置分频系数为4分频ADC_Prescaler_Div4,保证ADC1的时钟频率不超过36MHz。
6 E+ F( x( w0 \0 T. x1 q6 ^6 f8 X; P* {" @
3)初始化ADC1参数,设置ADC1的转换分辨率,转换方式,对齐方式,以及规则序列等相关信息。
5 q9 V! T( _4 S7 O
9 _# ~6 u) Y6 z8 p4 x在设置完分通用控制参数之后,我们就可以开始ADC1的相关参数配置了,设置单次转换模式、触发方式选择、数据对齐方式等都在这一步实现。具体的使用函数为:
+ ]1 @. a; G$ @; `& X) G
& V& k; }- y( K* G1 V8 O0 {void ADC_Init(ADC_TypeDef* ADCx,ADC_InitTypeDef* ADC_InitStruct)7 w7 K! D/ t9 W( _9 e7 c0 K& R

/ C, G1 i& q4 y初始化实例为:
' {: z. x: {- T# ?! r* m: H/ P$ ~
' v, V2 X, r, @, O' b. |3 [ADC_InitStructure.ADC_Resolution =ADC_Resolution_12b;//12位模式
+ V2 ]. U, `2 ~3 g$ M* C2 q0 X- S* Z, R/ }
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode =DISABLE;//非扫描模式( G* K4 R. }5 N' e
& ]# R/ ]* F: h6 K
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode =DISABLE;//关闭连续转换. V) o4 p3 Q/ q

7 `4 ]" Q0 F* Q; MADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge= ADC_ExternalTrigConvEdge_None;7 U. d' g+ H3 i: J5 s

( V% H3 f+ l3 S8 U0 y' ^8 N//禁止触发检测,使用软件触发
$ b# m% I) B, z! y5 G+ b+ M; ?
( P# {  V' v6 kADC_InitStructure.ADC_DataAlign =ADC_DataAlign_Right;//右对齐
% S1 ]3 e/ w. \$ y- R! U5 S8 F# O
4 K' ~9 G' c( [. ^1 gADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion =1;//1个转换在规则序列中! ~+ _% p8 l( B1 ]0 I

* l* L6 Y; u9 U) gADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);//ADC初始化
, V8 {" a" v$ g0 P
/ t0 B: u% n$ j2 y1 b第一个参数ADC_Resolution用来设置ADC转换分辨率。取值范围为:ADC_Resolution_6b,) b* \9 v% l+ R# `
& p, y6 q; S+ j+ a
ADC_Resolution_8b,ADC_Resolution_10b和ADC_Resolution_12b。
% M: M' ^% V* C4 l( j' S1 W
" _+ s/ M/ T1 P+ v第二个参数ADC_ScanConvMode用来设置是否打开扫描模式。这里我们设置单次转换所以不打开扫描模式,值为DISABLE。$ f4 W* N2 }+ S- i6 ], I
( ]5 H+ w6 [7 S: ?" G) X, r
第三个参数ADC_ContinuousConvMode用来设置是单次转换模式还是连续转换模式,这里我们是单次,所以关闭连续转换模式,值为DISABLE。
0 [/ e& x% D2 @# |  B+ q1 K
  X- Q& b' x1 B: Y# c第三个参数ADC_ExternalTrigConvEdge用来设置外部通道的触发使能和检测方式。这里我们直接禁止触发检测,使用软件触发。还可以设置为上升沿触发检测,下降沿触发检测以及上升沿和下降沿都触发检测。% Z3 v' ^4 G" m2 r7 i! L: E- g

  g1 x2 }- @2 D0 K2 w& z$ T& s第四个参数ADC_DataAlign 用来设置数据对齐方式。取值范围为右对齐
! [. B, O- e, H" D/ Y: a( U
0 Z; m2 ^7 T3 R8 \' o; v8 DADC_DataAlign_Right和左对齐ADC_DataAlign_Left。
$ ^" X4 C( o) }# O& D+ E# L% ~$ p6 Y, B0 P
第五个参数ADC_NbrOfConversion用来设置规则序列的长度,这里我们是单次转换,所以值为1即可。! M/ N6 R5 n# w1 d6 N. G* O

, O* b, i" p  v4 b实际上还有个参数ADC_ExternalTrigConv是用来为规则组选择外部事件。因为我们前面配置的是软件触发,所以这里我们可以不用配置。如果选择其他触发方式方式,这里需要配置。$ ?( K0 z+ i# i  W& H
2 B9 n: V2 s, `: y' m- v! o* b
4)开启AD转换器。
3 B6 X3 E/ ?9 |+ j% A  T: z+ w  z$ U/ Y3 ]1 S& D) E
在设置完了以上信息后,我们就开启AD转换器了(通过ADC_CR2寄存器控制)。
7 e/ [* ?6 J. {2 z
1 f7 J: a2 r& P4 T/ K  tADC_Cmd(ADC1, ENABLE);//开启AD转换器5 a% a6 M8 W3 o( a  H
. O; O4 t# ^9 e/ o, T% Z6 W# c/ Q
5)读取ADC值。2 _! @% P# F4 d; S3 K! q3 t) g- P
$ d. g1 U' ~" K1 {8 @
在上面的步骤完成后,ADC就算准备好了。接下来我们要做的就是设置规则序列1里面的通道,然后启动ADC转换。在转换结束后,读取转换结果值值就是了。; ?- F1 r% h5 z1 _- _% j& ]

$ r: r! I3 G0 l+ f这里设置规则序列通道以及采样周期的函数是:
, }( G# G: A8 `/ p+ `% o
# T/ q4 U! W7 O. Y8 ~8 j1 [void ADC_RegularChannelConfig(ADC_TypeDef*ADCx, uint8_t ADC_Channel,
8 s5 |# {9 u6 M
* ]; `! W3 F  |$ guint8_t Rank, uint8_t ADC_SampleTime);0 w: W: s! \! N+ u( \6 |$ t  E

7 z6 W/ c( c/ E5 f我们这里是规则序列中的第1个转换,同时采样周期为480,所以设置为:
  b5 u1 K. W( K- d: J  i
( ], X* A% d7 G5 N- MADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_5, 1, ADC_SampleTime_480Cycles );7 A* z  |, P; p! C( U
: l1 X; R/ K+ E
软件开启ADC转换的方法是:
+ j! e) R, I. J0 r$ w* Q  t' t: k5 K2 L/ s& M
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1);//使能指定的ADC1的软件转换启动功能
# F% X. f: j2 f* \" O6 o
! M1 N" b9 z/ r% R9 }开启转换之后,就可以获取转换ADC转换结果数据,方法是:7 p6 i0 s# _. i4 r
$ L: A5 X# m3 y
ADC_GetConversionValue(ADC1);1 X9 h6 x1 Z) h# ^# \9 `. k

) Z+ _) i% U( h: w: w4 S同时在AD转换中,我们还要根据状态寄存器的标志位来获取AD转换的各个状态信息。库函数获取AD转换的状态信息的函数是:) O; w8 Z0 W2 f

, g  \# u) @' F( |$ L! |FlagStatus ADC_GetFlagStatus(ADC_TypeDef*ADCx, uint8_t ADC_FLAG)  o$ M( X6 g, w7 C

. }% W1 V* F: a比如我们要判断ADC1的转换是否结束,方法是:
) ?" R( ]: X- N7 w
5 c: T4 A$ d' _* F/ \5 c+ s& G. l) Mwhile(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC));//等待转换结束3 e* |" V- r! P- L6 A/ |
* U2 ]4 ~! @+ n' h0 z
这里还需要说明一下ADC的参考电压,探索者STM32F4开发板使用的是STM32F407ZGT6,该芯片只有Vref+参考电压引脚,Vref+的输入范围为:1.8~VDDA。探索者STM32F4开发板通过P7端口,来设置Vref+的参考电压,默认的我们是通过跳线帽将ref+接到VDDA,参考电压就是3.3V。如果大家想自己设置其他参考电压,将你的参考电压接在Vref+上就OK了(注意要共地)。另外,对于还有Vref-引脚的STM32F4芯片,直接就近将Vref-接VSSA就可以了。- u8 m- G  s3 W- P+ j
% n3 Q1 u. g  l
本章我们的参考电压设置的是3.3V。
  M: ]% K# |1 t+ ~) b; _: Y: ?* L" u3 J  r& m( W( W- M) v0 [9 _
通过以上几个步骤的设置,我们就能正常的使用STM32F4的ADC1来执行AD转换操作了。
- o- z/ B* q- Y* V+ T
4 h% f" W4 D0 L3 y3.      ADC实例" w5 l3 V; A# ?; d, d5 I
# K' m6 Y2 B* e, D" ~
实现采集3.3V电压和GND电压,用串口打印出来
9 R9 E0 U# E5 B% H* C, q0 U
) X0 z8 l2 }( n6 lAdc.h. u2 D. A3 K- y8 b' @( s
& F% n* E6 W3 n
  1. [cpp] view plain copy& S, F, f4 n. A8 @
  2. #ifndef _ADC_H_H_H  3 O4 q% Z+ P- @$ Z
  3. #define _ADC_H_H_H  % p, Y5 g$ X: O  \* j. ?/ K
  4. #include "stm32f4xx_gpio.h"  
    , }3 t1 C' y. i( g# m5 R, ~
  5. #include "stm32f4xx_rcc.h"  # ~+ y* I, T2 [/ T
  6. #include "stm32f4xx_adc.h"  % I* y! n. l& m) Z7 g
  7.      I+ x& {/ Y5 J9 p" }5 }
  8. void Adc_Init(void);                                                        //ADC通道初始化  + i' v( F) P& ]+ a, a
  9. u16 Get_Adc(u8 ch);                                                     //获得某个通道值  1 x: S! n9 d6 Q5 r* n4 a, W
  10. u16 Get_Adc_Average(u8 ch,u8 times);//得到某个通道给定次数采样的平均值   - i! H# x  q8 u/ R! _
  11. #endif  
复制代码
Adc.c
; t+ u  y- A3 N6 u$ r
  1. [cpp] view plain copy1 Q" T+ V' h2 z
  2. #include "adc.h"  
    , u: g/ U( Z3 Q3 `' v  R# U
  3. #include "delay.h"  
    ) _: C' v( A/ ~" |
  4. //初始化ADC                                                                                                                                                                                                                                       
    3 s! J( ^' C! P  ^
  5. void Adc_Init(void)  
    7 G: t0 }) u! {- R1 j5 Q1 G3 \# J: i
  6. {  
    9 q) s, v1 r5 W7 ?( X* q9 b2 }
  7. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;  # L+ j3 a) f" Y4 y- a
  8. ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStructure;  " S4 `% |) u0 e, `; y' e
  9. ADC_InitTypeDef      ADC_InitStructure;  
    ! v1 I, F' G8 \
  10.                  # r# h) x" Q  a( S1 V7 W
  11. RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);//使能GPIOA时钟  
    9 f# X/ J- ?( C# o) T
  12. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE); //使能ADC1时钟  8 T, J  P$ W9 O" _3 _2 D
  13.    
    ! `4 ?5 O" b8 E1 ?1 G4 N  a% A
  14.   //先初始化ADC1通道5 IO口  1 I- x" h1 I  w2 D4 Z5 F3 S
  15. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;//PA5 通道5  3 _. X+ C4 |2 T: V% |
  16. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;//模拟输入  
    ' ~: M7 V5 C/ l) T5 B* c- |* A
  17. GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL ;//不带上下拉  6 x' P% {9 c/ B+ p# A/ a9 z
  18. GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化   
    8 s0 A0 {0 y& z5 P+ L+ U6 v
  19.    . q/ k3 |* {. Q
  20. RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);                 //ADC1复位    |+ R: [/ \. s, T0 @+ ^
  21. RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,DISABLE);               //复位结束  & {9 O) y# u( u* n5 K
  22.    2 G3 ~: h0 G/ [  H: {
  23. ADC_CommonInitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;//独立模式  " G% q6 \+ i( N. o/ c# P
  24. ADC_CommonInitStructure.ADC_TwoSamplingDelay =ADC_TwoSamplingDelay_5Cycles;//两个采样阶段之间的延迟5个时钟  
    ) m  x0 Z6 X7 x# x
  25. ADC_CommonInitStructure.ADC_DMAAccessMode = ADC_DMAAccessMode_Disabled;//DMA失能  
    1 s3 \  c( b; f/ {
  26. ADC_CommonInitStructure.ADC_Prescaler = ADC_Prescaler_Div4;//预分频4分频。ADCCLK=PCLK2/4=84/4=21Mhz,ADC时钟最好不要超过36Mhz  : {5 @5 J. ?/ k& K
  27. ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStructure);//初始化  9 e) w' M2 G5 L; b, Z" `
  28.    6 z2 b2 n+ W9 z5 S& H
  29. ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b;//12位模式  - I4 a0 O1 X8 |" q
  30. ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;//非扫描模式         
    : W9 K  z* L* K$ j: L" ?
  31. ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;//关闭连续转换  
    7 K' U5 B9 v% R3 n' i$ d
  32. ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge =ADC_ExternalTrigConvEdge_None;//禁止触发检测,使用软件触发  
    8 t& B8 C  T- F; I' P: J( n
  33.   ADC_InitStructure.ADC_DataAlign= ADC_DataAlign_Right;//右对齐     / X. ?/ A' ]& O5 Z5 ~8 U$ D  b
  34. ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion = 1;//1个转换在规则序列中 也就是只转换规则序列1  $ n8 N) x/ k  [7 M9 ?& F3 {
  35. ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);//ADC初始化  / q" u+ X! O* n9 d
  36.    1 c% s% k4 b" g) m
  37. ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);//开启AD转换器   1 l; o4 v2 T/ R6 \6 g$ h6 `
  38. }  
    & _7 |5 n1 a: Y. \4 {+ z: E: P
  39.    3 f  ?+ D$ \% Y% {
  40. //获得ADC值  , \# u. J" r: V
  41. //ch: @ref ADC_channels  4 U! j3 q* n' b
  42. //通道值 0~16取值范围为:ADC_Channel_0~ADC_Channel_16  
    / o# N  {6 a) \. ~
  43. //返回值:转换结果  0 T* W% {! _9 |8 l! v( c- g
  44. u16 Get_Adc(u8 ch)    4 B; R4 h% Q0 y. P
  45. {  
    6 P, K* m* |* w
  46. ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ch, 1, ADC_SampleTime_480Cycles );            //ADC1,ADC通道,480个周期,提高采样时间可以提高精确度                                             
    ; e4 _1 v5 E6 ?' @$ `9 a. A
  47.    
    ) C% t' V" E% v+ u* L5 z6 m( B
  48. ADC_SoftwareStartConv(ADC1);                            //使能指定的ADC1的软件转换启动功能          ; E2 f3 c" q( U- |& g) W
  49.                   
    . V/ k' V5 _2 Z+ x& c. R
  50. while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));//等待转换结束  , S) D3 Y4 Y3 W9 E4 Y
  51.    2 x1 S4 e8 O8 z5 Z
  52. return ADC_GetConversionValue(ADC1);           //返回最近一次ADC1规则组的转换结果  0 I, T3 h* x% B1 W5 }6 U# R
  53. }  % S, a! J$ n  p3 B4 a* |- ^
  54.    
    4 [) ?- X2 _# o! ^. y) w5 V9 r& \, d
  55. u16 Get_Adc_Average(u8 ch,u8 times)  ; D( W0 G3 k7 C8 ~8 p9 U3 l
  56. {  
    2 X7 R0 j6 E0 q5 O$ j
  57.   u32temp_val=0;  
    3 |0 ?4 d* p" w" k  \/ a" F4 ~( }
  58.   u8t;  
      v0 C) q+ C  o6 v* b1 p- u
  59. for(t=0;t<times;t++)  
    5 P  e% P6 w# j3 E# {& s
  60.   {  # h* g+ p& t- L, h" N& k
  61.    temp_val+=Get_Adc(ch);  / m6 |/ E; W5 l/ ]+ o
  62.    delay_ms(5);  
    & r- w* ]6 d0 U( c, _+ n* Y1 s7 @
  63.   }  ; N) ^, g7 A. }4 Q
  64.   returntemp_val/times;  4 F/ |8 h, a9 W$ R) H  W" K, F; r
  65. }  
复制代码
Main.c
' }) m! ^& z' W+ l$ E
  1. [cpp] view plain copy8 G6 [0 t4 }8 e, k/ e! }
  2. #include "led.h"  : ^- b% _+ t  @1 l8 d% f- u: Z
  3. #include "key.h"  
    0 Y( [8 z6 J8 s4 `( ^
  4. #include "delay.h"  9 W# a$ ]1 w; E( G! f$ O
  5. #include "uart.h"  
    4 b8 C0 T8 X/ h% b/ {8 {! A
  6. #include "exit.h"  
    ) w% |* V* e4 [1 ?* F/ m! H
  7. #include "iwdog.h"  ; L% Y/ V$ w5 E# [' n8 ?
  8. #include "pwm.h"  ( s4 `4 R4 Z% x8 R
  9. void User_Delay(__IO uint32_t nCount)    l% }' H) l0 V9 M( ]
  10. {  
    9 n: d; a% c5 ~& ^5 Z4 ~
  11. while(nCount--)  
    5 S; z" v1 E  W$ \; \3 ]
  12.   {  
    0 {& j% j% e7 g
  13.   }  5 S- k$ X, t% |) z
  14. }  ; ^9 a, Y$ @/ X' A* Z5 K
  15. static int count = 0;  
    - Q( v1 J' L1 |: q) F3 ^- b8 {
  16. int main(void)  , B3 j8 h: D5 g% |0 v  O/ K
  17. {  
    , j6 F7 B  Q2 L3 Y6 O
  18.    
    . ?, g% U( Q" `0 E
  19.   u16adcx;  
    4 b$ x" e3 O+ Y. L6 p7 T
  20. float temp;  0 u4 {7 L% _+ l- J" {: a2 K; G: E) l
  21. NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);  
    ( f- K7 g/ U2 U
  22.   My_USART2_Init();  
    3 h* A" T9 j+ Y- R, [- i& |, o4 q
  23.   delay_init(168);  
    0 ^* T8 l2 G" E* o6 B; ^" Z
  24.   printf("main test start\n");  
    % @9 x# M4 j; w- \3 W. F
  25.   Adc_Init();  
    / a/ x! R! H; t1 K/ |
  26.    
    & K$ @+ q8 f! N1 L
  27.   while(1)  
    . ]# P# [6 Z: ?9 o" |% u4 n0 u
  28.    {  $ f9 Z0 m; S) p5 [( f3 e( [
  29.     adcx=Get_Adc_Average(ADC_Channel_5,20);  
    9 W3 s4 [1 h+ z8 O5 s2 c3 f1 t: ]
  30.     temp=(float)adcx*(3.3/4096);  
    ) x; i8 u8 _  @/ N: s% Q( a
  31.     printf("adc value:(%d) \n",adcx);  
    1 w" R) I, W8 Q) U# l% C
  32.     delay_ms(250);  
    0 q2 U  ]: N7 {3 j
  33.       
    9 k( @$ M2 _6 k$ O
  34.    }  " r/ l5 W& H, m
  35. }  
复制代码
6 G3 c$ o3 U6 l( x1 x
* e8 A0 u9 p8 v2 F- e
. I8 ?3 u4 R* K* ?0 U" l# T

7 Y$ O) e; p5 R1 j4 @9 T7 ]' b9 n* z( F/ z5 A
转载自于忠军2 p) p; K' A7 `, e! J

0 K- {1 ]7 l$ }% w0 B$ H+ l
赞 收藏 2 评论1 发布时间:2018-6-1 15:44

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1个回答
epochal 回答时间:2018-6-2 08:08:26
谢谢分享!

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