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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+ |7 H6 J4 {+ `6 I& C+ @+ ]) x
; J3 H/ R' @. r8 ^8 u5 E7 L3 U# C
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。
$ a/ ?- O* J1 p' n6 c2 Z
4 F3 _! N  d: @/ H* l* nSTM32F407VGT6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' h1 k8 c( N# Q9 q  f% |6 n
2 a: W, n3 Y8 ?5 L& a
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。# `8 c( h& z2 `. S+ U
& v/ m  `/ @8 n& ^# x
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。
2 Q. G7 ~" I, @5 u2 a
. g7 l& f1 |2 J& ]. W7 YSTM32F4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。
& `* [, s; E& L3 c- l8 v) y
8 H/ _; n4 N* i. E7 f$ XSTM32F4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。6 m. W" J! r& q7 R" B/ v' c

7 H" e1 Q7 R" m2 p- ~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6 k/ K$ o3 {( B9 G
4 t; C/ C. Z' k8 [4 o
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:
2 O* w+ J1 x# X- P$ w8 O) {+ ?( S7 c
1.png

+ Q' i/ a5 P& G8 mADC_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。
2 \9 {% c' T6 T! \1 m
- R' |: `; K! a8 o: @ADC_CR1[25:24]用于设置ADC的分辨率,详细的对应关系如图所示8 a1 n/ D: o. L# V2 @

% V1 }  B  B; d) t+ C
2.png

3 y4 l! V7 {2 |* `% i1 u: Q# `8 P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:
/ {* @% A4 t- j. x
7 _2 v4 p* f! }
3.png

! i0 F8 l0 a, C. h! d3 f% |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。
" o$ a0 c5 Y* e! v- ^* {# _* i! j) A) T7 u. v" \- |# C6 G5 k: {/ c) H
EXTEN[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9 g! P3 f8 F, ^1 v/ O; U. @& r
. m# w# u# v& [+ I% u, a9 ~
4.png

0 U4 Y! d7 J8 L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。( K& u5 n$ _5 v$ e% i% O8 u+ k

, x0 y# y" P5 Z9 P$ Y3 W  m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:
# |6 B6 ^3 o8 B. l* \4 S% Q9 R9 K4 q, b" T6 }/ v
5.png

# Q) F. t* p, X, Z# m5 S: P! F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:- g0 x' E+ [6 ]
! b0 U) f/ W( `" r$ x# L& x+ Z
6.png
3 E* |0 S! F3 }* F! @5 u
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
, @; n2 f2 J9 \  @/ Z% q7 ~8 l. d1 B& _* K& L4 A' ]
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:
; o# X. A# K- k2 V5 [- X4 h6 w. F4 d) x' Z" a& q" s
7.png
, b# K2 W& A9 J  I# s
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:
4 s0 L; M, d& ^6 [9 F: U8 r  u, D
Tcovn=采样时间+12个周期/ _. K- [: V2 U5 _6 h0 V+ U& p7 ^

3 K9 k& V& D5 p$ d; }0 O/ g7 o' _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。0 w4 }( I) n& z, S8 c* W
8 z( Q& ?" t1 I1 F% C  R
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 }# i' Z, r) E; x9 C4 Q, L9 [0 E
0 @3 g6 D3 H7 ^/ t7 E, ]
8.png
+ \2 P* f) ]( @
L[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。3 V7 i6 j8 T' Y+ G

/ V3 j* g* Z/ j4 a2 [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:& p5 d3 M: N. h# s/ n3 x

4 d3 @0 p( T3 }7 G6 P% ]
9.png
6 m+ R2 S8 S5 ]6 E
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。3 }5 N% C/ M4 M  n. A

/ O. M0 g" K& L/ u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:
" U* r/ p5 l- h* h3 q, x
% T5 l/ E: c  ~/ _  \9 \, d
10.png
7 J* j& q* r5 B( S
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。. r& P1 @3 f* |& p% B! i. X

9 H# U' {" M" \8 N3 C2.      ADC库函数应用步骤
1 t& V4 D! ~8 k8 J
: e' E7 P  }1 u4 F7 T& S4 o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 R, H: ~0 O& y! [+ U

9 Z% m, ~; h0 C, ]2 \# OSTM32F407ZGT6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。+ W+ k+ i' q1 C; C8 a8 a/ x

$ q7 w( e5 }# R/ l/ ^: S使能GPIOA时钟和ADC1时钟都很简单,具体方法为:  ^% M) s9 |. `4 S2 z
( }% l" z# ^7 E2 ~' a) q
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);//使能GPIOA时钟2 ~4 U9 o9 _6 k* _/ v: R9 k. z

4 }: w5 S3 r' wRCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE); //使能ADC1时钟; Q* M7 Q! p5 T0 d- p
  y5 T! \% m# H) h1 H+ T0 c
初始化GPIOA5为模拟输入,方法也多次讲解,关键代码为:. P0 r7 P, P. S; E

8 _, k1 x- F2 t4 @: y$ X8 {9 N  RGPIO_InitStructure.GPIO_Mode =GPIO_Mode_AN;//模拟输入
( U! V, |! H& N, F) ^; @5 ]3 n
. T' F; `4 X: `; r7 A  f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:, N" a3 f& }: M! B5 ^
. D. R$ [$ k: s3 B; x& J2 W
11.png

. p/ t! a' g4 h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:& T  o. i# @  n8 d2 S" o
1 }5 a3 c% s0 F0 H( [
12.png
' W9 U4 d. {; h$ ~+ S
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。: M' {" [$ l9 Q

: a  c' p! z" d4 D在库函数中,初始化CCR寄存器是通过调用ADC_CommonInit来实现的:
, [, p# y; Y' k6 j" M# d6 j8 R' l% D) G0 m
void ADC_CommonInit(ADC_CommonInitTypeDef*ADC_CommonInitStruct)8 P2 r6 [# m, B) g4 }9 {
- I. t( M& g$ r, @6 v* H. Q
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:
% t4 z1 s8 w) m3 g* ]
" l) D, X: t( g$ v! O# hADC_CommonInitStructure.ADC_Mode =ADC_Mode_Independent;//独立模式
+ A8 q( w+ s% n! X: u! ]( L' h3 d8 Q+ j& E( U& c7 F' h3 N% X
ADC_CommonInitStructure.ADC_TwoSamplingDelay= ADC_TwoSamplingDelay_5Cycles;: F. O4 D: s* z: q5 `3 i1 f6 {
  n6 a0 {+ V+ A3 H8 k
ADC_CommonInitStructure.ADC_DMAAccessMode =ADC_DMAAccessMode_Disabled;
) e! `3 `/ u( l& J: L) ?, i( |2 T8 p) p
ADC_CommonInitStructure.ADC_Prescaler =ADC_Prescaler_Div4;
7 F3 n% t$ G' d2 W  F' Y8 _$ [! P  b5 F! X
ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStructure);//初始化3 Q8 ^0 Z8 w0 f+ ?& [* G
. M0 g1 [& f  u' }' }4 u
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。, g8 Z- t# S" e5 u; z
: O3 _  Q( o1 M  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 v% T0 O) p2 y; |

4 q/ y( K5 X# H0 G% O第三个参数ADC_DMAAccessMode是DMA模式禁止或者使能相应DMA模式。
8 f# s( q3 Q) ]) |6 O( G- |; E$ ~6 m& A* t. ~) s/ T# f( g
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。7 D. y, A7 O4 _, I9 E) y  }
% T4 [7 X; i$ x( j+ H& R
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。
3 q+ Y( w' a! f3 G# Z6 h; @" M# E  m4 U, K$ o& C' C
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:
5 `# \3 N4 V8 O7 ?. H$ A
# A- x' p% O& f3 i' u7 @" dvoid ADC_Init(ADC_TypeDef* ADCx,ADC_InitTypeDef* ADC_InitStruct)% i5 J% v! Z2 n1 T1 N% \- A# U
- @5 @/ k1 A" w0 L/ G6 C$ w" ?; I
初始化实例为:
# _! q5 s9 E% X: S
& t( z# Z; k5 j0 W5 X9 Z( PADC_InitStructure.ADC_Resolution =ADC_Resolution_12b;//12位模式) z; T" Z6 s. T* V* w8 w1 I2 R

: i+ M" X& T) G" Q% lADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode =DISABLE;//非扫描模式$ z  \% T" s+ r4 z8 a" U) P" ?
. {3 V" A+ e% C! g  _
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode =DISABLE;//关闭连续转换
) f, o7 D4 h9 y
4 b; D- m( Z- A6 rADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge= ADC_ExternalTrigConvEdge_None;9 ~% b+ e! N# e8 ]+ m  f* ?4 Z

( G/ |, s! `9 R* Q//禁止触发检测,使用软件触发4 n2 M3 u* I, z* E' S  a
% i+ L# h9 H$ u) q3 X
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign =ADC_DataAlign_Right;//右对齐2 W- n# u2 C! h' ~+ ^

5 ~/ Q# J$ Y, J" M5 w! {ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion =1;//1个转换在规则序列中
' S3 y! v3 X6 e1 o  ]0 m! z9 r3 X* j' V- V9 s
ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);//ADC初始化0 P" q( y  E" I1 H

( q- K( R3 z8 J2 \) H+ L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,) @; o- q2 a0 F. J
: `* z: A& m! i. n
ADC_Resolution_8b,ADC_Resolution_10b和ADC_Resolution_12b。
' X( B) ^$ o8 W# c1 e& z6 A5 Y- j1 N0 C' K# u8 A
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。. z5 u: r8 B1 X2 S1 K( H
% q( B- ?- h# \& d7 l2 E
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。
+ m8 M  _6 w  {8 q9 \5 c
* }4 i2 o, L. a. m/ `; D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。
3 I) E& A3 J0 d0 r% |
5 K- _5 X9 e6 h! ^* n" L, V; B3 M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
* Q/ b! Q$ _* Y+ z) \3 U: t( m  p$ H/ G' F
ADC_DataAlign_Right和左对齐ADC_DataAlign_Left。8 {# P" G9 J/ r% H
: X$ M2 w% _1 ]' R7 B" w; q0 B
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。" o& G* z+ h4 k) @- f
: _& `! x6 H$ Z5 X, Z! U: R9 i
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。
/ [6 Y; w2 ~  r+ o, t
+ k" u/ [/ |" t) o5 ~4)开启AD转换器。: Z$ r5 n8 ~! `$ v  o- F( }! K# q
$ X/ G9 E' P, {+ y3 Q1 \, r* `
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)。
& G2 Z. d1 E# X% t+ H  }! d# v
6 m$ M# R: c; ?; E( q( iADC_Cmd(ADC1, ENABLE);//开启AD转换器& ?/ ~" A' p& a, B
5 w( g2 r3 x  g$ X4 t
5)读取ADC值。" p$ a1 }. |' k, g- K

( s; P- A1 ?4 ~* B* W+ H: w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。
/ ^, w( C, E3 [# W' W- _# s* O* t& d) _  Z7 l, [5 e: b
这里设置规则序列通道以及采样周期的函数是:/ e# m3 W- N8 o- p: l, w$ B& w

4 c$ K; k1 K6 }" R7 z6 avoid ADC_RegularChannelConfig(ADC_TypeDef*ADCx, uint8_t ADC_Channel,1 l, N# M% B5 k1 ]; V3 j
$ h: }+ g0 ?4 j; }: `
uint8_t Rank, uint8_t ADC_SampleTime);
" A# `; j" }" m1 O8 r: j/ Q* y- V  Q* ^
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:
- q- l4 y3 ]' W0 Z( T  H( @* E4 K! `; |
ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_5, 1, ADC_SampleTime_480Cycles );$ S1 D/ Z) _% M, F% A
6 o; c  F! \- j! R
软件开启ADC转换的方法是:2 M4 _3 t; _& q6 {7 _8 C# H
' Q# N+ U4 {1 c* K' X" f" P
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1);//使能指定的ADC1的软件转换启动功能6 F% [( @, y6 M# Y; |
  q7 l# H2 L- d
开启转换之后,就可以获取转换ADC转换结果数据,方法是:, b# |% C# r/ J: s2 P3 K( N

4 B: j9 ~) ~% r1 h$ T0 T& YADC_GetConversionValue(ADC1);
% U, H. ]  Q. }1 s, I' z1 c7 z. ^3 u
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:$ A- m1 O- F3 ]: ]9 m! n' V; b( o
7 Q  A) w: q" }! m5 r- U
FlagStatus ADC_GetFlagStatus(ADC_TypeDef*ADCx, uint8_t ADC_FLAG)1 _6 O+ Z. B9 K5 Y+ ]# l+ f/ H
2 s& h& ?8 u' e1 i
比如我们要判断ADC1的转换是否结束,方法是:
0 M% N, M% ]. N
2 K4 ?! q: k- k0 I6 }2 gwhile(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC));//等待转换结束1 K* p, k: u; u8 p1 Q: X1 X
; C- F, A* _' X3 t/ u
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。! ]$ M7 G1 Q) ]
7 }3 n+ C* T4 Z  s
本章我们的参考电压设置的是3.3V。6 U2 q# ~6 [3 z; ?. H
# |) r: D$ o: ^- p1 |
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。& W. g1 X  u. r6 E
# O7 M0 Y! h: D" d8 T
3.      ADC实例
% d1 C9 @. T2 {
2 U! @6 ~5 ~! O6 c实现采集3.3V电压和GND电压,用串口打印出来6 X1 b0 @: _' h1 F3 m2 S

6 g7 r1 g6 N  c! NAdc.h8 a# m5 Q& Y+ C1 ^
/ S# S( i( g: L% h$ _
  1. [cpp] view plain copy4 e* e) l/ n4 |  L, O4 o3 M
  2. #ifndef _ADC_H_H_H  * B" d3 R$ e6 b) b; Y. z
  3. #define _ADC_H_H_H  6 S$ v& N/ A" V3 L+ f1 _0 e
  4. #include "stm32f4xx_gpio.h"  4 r; h2 V/ j( ^
  5. #include "stm32f4xx_rcc.h"  
    : a- e( {! |9 Z/ n* L
  6. #include "stm32f4xx_adc.h"  
    , Y  S0 }( K" z$ E8 G% K8 V
  7.    
    ! x$ v' \' G* [7 K( `5 Y' L
  8. void Adc_Init(void);                                                        //ADC通道初始化  
    2 c0 [5 F3 {3 i7 Q& k" I- ?* R# t
  9. u16 Get_Adc(u8 ch);                                                     //获得某个通道值  1 M& _- ]% ?. y$ m. y0 R, I
  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   
    ; Y9 v( K' d) a$ Y
  11. #endif  
复制代码
Adc.c
' F, q) R7 _: l1 H8 h' ?
  1. [cpp] view plain copy4 X1 Q" e: E6 `# Z, b4 Y  H( v
  2. #include "adc.h"  
    ; q$ P7 r1 I4 H& b, N
  3. #include "delay.h"  
      D4 P0 M0 z& H) m
  4. //初始化ADC                                                                                                                                                                                                                                       * y! b% O2 G4 l/ @
  5. void Adc_Init(void)  
    4 p8 f4 L" o' H; q( C
  6. {  
    # P. ]5 o8 A$ p# T$ W& i- g
  7. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;  
    + Z% w- A3 J) G
  8. ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStructure;  
    * W: z4 ~4 h! B  h# e' N3 c+ _
  9. ADC_InitTypeDef      ADC_InitStructure;  ( F# [+ U, z1 H; A; k/ B
  10.                  
    1 u5 Q4 N3 Z/ k2 [7 G1 G
  11. RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);//使能GPIOA时钟  ! y- `( T( x. T4 ~0 G5 }* g
  12. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE); //使能ADC1时钟  " |9 [8 ]7 {1 A$ y
  13.    1 N* x. z0 ~2 T- W9 D3 t
  14.   //先初始化ADC1通道5 IO口  
    # h+ B: m0 r2 X- h5 U
  15. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;//PA5 通道5  2 S$ B" N6 h8 a: q; ^8 m" N! t
  16. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;//模拟输入  3 V3 X2 R1 r- i
  17. GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL ;//不带上下拉  - R1 ^+ v& t5 P  O# z) k1 p5 V
  18. GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化   
    3 A2 F0 `. J& b4 |" b2 H3 b
  19.    ( h7 A/ D, G0 o) ]: b
  20. RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);                 //ADC1复位  ; q1 ]" x$ y$ X8 q/ E
  21. RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,DISABLE);               //复位结束  
    1 R6 @/ Z3 t5 o  O, z: K7 |! y# N
  22.    
    8 P/ H" J; p/ n; p8 A
  23. ADC_CommonInitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;//独立模式  7 D3 x9 [6 p$ }5 U/ M9 H
  24. ADC_CommonInitStructure.ADC_TwoSamplingDelay =ADC_TwoSamplingDelay_5Cycles;//两个采样阶段之间的延迟5个时钟  
    1 d, ~0 `; C, h# p+ A4 e5 q6 Z
  25. ADC_CommonInitStructure.ADC_DMAAccessMode = ADC_DMAAccessMode_Disabled;//DMA失能  0 ]5 f: ~- z& c+ @
  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  * }+ ?2 P6 \% ^. [& {9 K" C
  27. ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStructure);//初始化  3 S6 V- O: N# T* H$ x. d9 H. N. n
  28.    
    / z" G6 c3 @& r& Q' a# H
  29. ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b;//12位模式  7 q, Q7 w8 Z, C8 A6 M4 ^
  30. ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;//非扫描模式         
    5 ?. o% s5 j8 [' \8 e* y( ^; N
  31. ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;//关闭连续转换  
    & r9 ^& Z0 g8 p. I4 P8 L$ v6 O
  32. ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge =ADC_ExternalTrigConvEdge_None;//禁止触发检测,使用软件触发  
    8 u5 b( Z2 {2 T2 @
  33.   ADC_InitStructure.ADC_DataAlign= ADC_DataAlign_Right;//右对齐     
    , v" `# O, a- m/ O
  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  7 }4 T% ]8 [: d
  35. ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);//ADC初始化  
    " c7 H: B! S7 H( e
  36.    
    6 Y" E% L/ @, i. c3 l. n3 |8 F0 X& J
  37. ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);//开启AD转换器   
    5 k) n7 R" N. Z# n- w9 b; g( W
  38. }  ) `* \5 N  e' H1 `) Y
  39.    
    ; W- W( _7 |% j4 Q" j  j7 y
  40. //获得ADC值  
    ' n) d2 o1 P( v$ k2 g, e) f
  41. //ch: @ref ADC_channels  
    & K% z# Z  S! s- b$ p+ d* Q
  42. //通道值 0~16取值范围为:ADC_Channel_0~ADC_Channel_16  1 `/ ?6 ~2 J2 Y
  43. //返回值:转换结果  
    0 S1 L! t3 S0 D# B+ E; Y: l
  44. u16 Get_Adc(u8 ch)   
    + l# z; {% n& Q2 ~+ B* }
  45. {  
    ! D+ [( X- S4 }
  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                                              + N9 g# ~7 a3 U; w- i
  47.    - E' j6 z) W# ~# e
  48. ADC_SoftwareStartConv(ADC1);                            //使能指定的ADC1的软件转换启动功能         
    # N, z. Y, k  B
  49.                   
    ) D- p) s( s7 B* ?' B
  50. while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));//等待转换结束  ( U5 `! g# n2 ^) l) k5 d
  51.    ; P& K3 V2 \: a3 l( }
  52. return ADC_GetConversionValue(ADC1);           //返回最近一次ADC1规则组的转换结果  
    0 E8 ^8 j  f# b9 U
  53. }  5 O$ u9 J( I2 q0 R# d) A) k
  54.    
    0 s( }! N- Y) m- @: i5 D
  55. u16 Get_Adc_Average(u8 ch,u8 times)  
    9 o8 d* \) w) k
  56. {  4 n/ L! f3 N" Z
  57.   u32temp_val=0;  ! o. [: \; R' n7 ~$ r9 q7 n( z
  58.   u8t;  
    - i  S9 R! N1 {
  59. for(t=0;t<times;t++)  / u, `/ G7 a) o* C3 x
  60.   {  2 t& \8 s9 z* F5 h6 t! W, O* [
  61.    temp_val+=Get_Adc(ch);  
    # ?, B. [1 e! N3 @( R
  62.    delay_ms(5);  
    - q4 [# x, Y9 B( d$ ~* ?6 V
  63.   }  
      F: d* l2 y8 `- @9 T" S5 g
  64.   returntemp_val/times;  # `* d  R& p0 Q0 Y: H( A
  65. }  
复制代码
Main.c! ~( D% P/ B* ^% G  p8 X
  1. [cpp] view plain copy
    " p6 [7 w8 d% ~) h8 n/ M; q
  2. #include "led.h"  
    5 ^0 a6 f$ J1 y% x
  3. #include "key.h"  / g4 b. J* N6 u& ^. p# j
  4. #include "delay.h"  $ p3 h8 J" w9 W/ W1 V7 u3 f& J
  5. #include "uart.h"  
      M* L7 P& O6 E
  6. #include "exit.h"  
    # g4 @& z$ ^- Q) f* k3 K
  7. #include "iwdog.h"  
    0 @" ~& X% X( Z, J
  8. #include "pwm.h"  ( b7 z5 I: _$ C
  9. void User_Delay(__IO uint32_t nCount)  
    7 K9 e; E% U  \: ], X4 y
  10. {  - e0 g- Q' j7 L3 [7 y* l
  11. while(nCount--)  
    3 V  G% o) O5 e, ]' A0 {* F8 K4 x
  12.   {  1 Y8 W( r- ?  N( \/ P- x2 ~$ D
  13.   }  
    2 X$ ~0 ], G8 @2 C" Q* N. Y
  14. }  
    " X; @' P( O( u% p. O6 e
  15. static int count = 0;  
    4 j1 b9 R; U3 O  d( I
  16. int main(void)  + D3 E# F. i  ^; W, ], L
  17. {  
    8 D: R  n1 o; ]1 V' V) }
  18.    4 I& N) m% P0 w  E' S2 y
  19.   u16adcx;  $ W( Q6 Z; ]# t8 e# x0 z; `5 h( j( N
  20. float temp;  7 S6 S6 [# i% w# M. U
  21. NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);  ; d( z% u" F8 b; k( H1 a  ?: W4 w
  22.   My_USART2_Init();  
    - C. v8 m$ T* ~$ V/ J' E7 d
  23.   delay_init(168);  & }1 l$ S! G$ H+ _
  24.   printf("main test start\n");  
      @" _. o6 E7 Z
  25.   Adc_Init();  7 `5 t& u/ Q# O1 e) \* T% Q& P
  26.    
      F" v$ i% b# m0 B+ @
  27.   while(1)  ( p4 n7 w8 Q0 H
  28.    {  * l; N$ M$ y% m6 I
  29.     adcx=Get_Adc_Average(ADC_Channel_5,20);  % j% a# Z" x5 p% o9 q. N
  30.     temp=(float)adcx*(3.3/4096);  . w& q/ Y. c  }. `9 Y
  31.     printf("adc value:(%d) \n",adcx);  ( q! v$ _4 R. R' b
  32.     delay_ms(250);  3 K1 i" _8 Z  x: r' |+ U
  33.       9 X; S! X$ |" `/ [5 W
  34.    }  & G/ S) y: l5 R0 }0 T2 C' s
  35. }  
复制代码

+ X' \* g2 t  [; m8 A3 p' A$ i0 [; g5 C: R; p

, P) ^, @' v0 _2 b! Y' P, n0 I9 a+ j
0 u$ w" H% V8 ]$ J; G
8 y( l/ V% q7 v* I转载自于忠军
) i: a6 @7 G2 ^: u1 }% d$ u9 C
" Q6 m7 W' L( T% I& T& R  u+ |
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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