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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
/ x" H# }; s6 G' j7 i# @& d' y) A1 Z0 X. @4 [* z
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) F# \1 g9 J/ }" c' T& ~  u# D# h3 z+ s8 m  h
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, F  a  i  n5 X/ @/ r, u
& Y6 M7 k# U' d, H
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。/ h% c. g: C, x% ~0 h& Q
6 A1 L4 Z, D4 A7 v. s
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。+ ?, }; _9 c6 f6 ]% [2 j9 @% h  j( d

; S5 L/ T# `. R! G: @6 N$ pSTM32F4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。& Z5 l2 z/ J* Q/ Y. c

2 Z1 I! a( `3 W2 j" T6 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。
: V( ~# Q! y" M' u4 {! Q1 P9 Z0 p+ |$ j; u/ `' j
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
7 @( Y/ r. y+ K5 _) }+ Q$ D% O/ M+ o9 B& n$ l
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 N- N+ h* [0 e! P  C, _

0 L1 |% W) l& t8 m
1.png

8 o, \4 Y' P+ ]  W% kADC_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。8 D. @  T5 i5 y3 g7 i0 [7 j& X
* |0 x. G; m) p- R
ADC_CR1[25:24]用于设置ADC的分辨率,详细的对应关系如图所示; P: z) v0 ?# j- l/ f0 b9 p/ B
( G6 n# K0 X* p: ?# U+ y
2.png
5 W# i1 P7 G0 ^1 _# U2 G
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:+ ?6 `2 r, x+ C6 |- y0 p
4 k: @4 S9 a( S, }" K% z
3.png

0 m: K" w! |( X& l, b: U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。( S9 Q  m& x9 V3 d0 d. \

. I- n# K' v+ B4 j7 C9 ~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, n: _5 E8 Z7 b
  c: \' K$ A) U  j  O6 b; c6 o
4.png

+ E* s6 t& x, H% t% s1 e% E$ v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 D, J, O$ B5 s2 x: ^- i
+ @; H. r# C) I4 D; |5 q
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:
  s+ d9 Z6 o& K, f$ U, d0 b2 \1 I& B( G0 a, \* p( a- d
5.png
, N5 F9 @& i( H; A! A+ E( {# Q
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:$ Q8 C$ E0 A) ^1 A  O4 @
/ j# @1 k. M: Z
6.png
, |% \% d- f, S& v4 P' m0 d( h
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- A( H- G0 _8 b9 e
9 H8 E% u) ]* V1 ^/ 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:/ U! I- R6 J6 d
) i8 M3 x" ]! k- M# |3 U
7.png
) J- R8 a1 o' n7 V# I. @' b. J2 c
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:
  c4 w' c8 Y$ Z8 P/ n5 e7 h8 l* f% i" P* U
Tcovn=采样时间+12个周期4 t' m+ c+ V+ J" Y6 [" x! T

) ]& T$ p" M$ u$ m) m: [+ i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。! R4 ?8 I9 q. ^  k) c9 `

3 G; W7 H! Y  X, R4 @9 t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:% _# q% ~, i; d7 }) r

- c0 h. {. C5 U
8.png

2 T- k  v! A$ B6 @4 KL[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。
% E, U- g5 g0 A0 ]& b! L/ Y9 y- t7 l' {# x6 V, N& m6 t- \
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:
/ [5 b+ O3 q6 G; L& i% k2 V$ \$ k' s6 d3 P3 P0 S0 E: X- L
9.png

% I* {( i+ o2 r* w6 n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。7 @7 T+ ]/ m' G- U* `* |. N

3 t; H# M" J2 `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:
. w/ k- @2 @: K1 U) H4 {
/ d, Q( Q/ e( K5 ~" F, `5 x
10.png
1 X( I5 R" e+ m- |" O
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。2 l2 @/ e' a9 p& N7 L

/ n( ]; L: I' J0 o) q. Y. m2.      ADC库函数应用步骤2 R, L' U; r4 t5 U

2 r% E. I$ F: V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% f' b; {  G- C( X" Z, T3 A
& L0 [( j! c  m
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。
4 [5 n- G2 @2 B/ D
9 c+ M: B0 ?) x使能GPIOA时钟和ADC1时钟都很简单,具体方法为:
7 q; U8 b9 _0 E3 _' f- G& w$ x; Y3 \7 S* P; y- w
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);//使能GPIOA时钟
& g1 I+ X; l3 N& I, B. ], l" Y, X5 }5 R3 l, H3 ?
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE); //使能ADC1时钟
: a9 G2 m) n+ o+ D# j0 y" T& }+ a
2 n1 z  p8 M1 [5 N初始化GPIOA5为模拟输入,方法也多次讲解,关键代码为:
9 G0 x  S" `/ p9 y! ~! j
3 O5 {' {4 {9 S0 ~GPIO_InitStructure.GPIO_Mode =GPIO_Mode_AN;//模拟输入
4 |- }" n# D. P% K- ?0 w( Z+ u& J! }9 [
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:
5 R/ w4 ]! V- `5 c& Q6 V' e& J  J7 h7 m
11.png
' z" B1 h# ]8 W" _
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:( ?! V! Q% X. w

- |# {& P( ], L: t4 ^0 Z
12.png

  x4 I. R9 G! s: d2)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。1 I/ E! X/ `8 x3 s$ j

7 @  s, O) n2 F0 H4 b* M在库函数中,初始化CCR寄存器是通过调用ADC_CommonInit来实现的:1 _8 J1 i9 G$ |& p. F
) p/ q4 X  ^5 l- d# L
void ADC_CommonInit(ADC_CommonInitTypeDef*ADC_CommonInitStruct)
2 A  R) E; Y; t0 X  I) o* J. r6 W! c! T+ O8 e+ _1 g
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:
; X+ C+ [) o& E. I1 o5 \4 `+ s! C9 D3 b
ADC_CommonInitStructure.ADC_Mode =ADC_Mode_Independent;//独立模式
0 x' h+ Y* ?* O4 [1 O9 v' @
' f/ ~0 b9 W9 D3 [  jADC_CommonInitStructure.ADC_TwoSamplingDelay= ADC_TwoSamplingDelay_5Cycles;
# v) ^* h& _+ m$ e& U
9 o. C" T8 i/ v8 |' M1 C3 YADC_CommonInitStructure.ADC_DMAAccessMode =ADC_DMAAccessMode_Disabled;
: o+ M9 e0 F0 A' k* ^- S& x& F: N) C) Y' I+ G* Y; A" }9 [
ADC_CommonInitStructure.ADC_Prescaler =ADC_Prescaler_Div4;. L, g/ w3 S/ ?9 m
2 v! i0 @9 P$ k  z
ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStructure);//初始化- J) ~* s( D  S! H4 ]9 n; ?  K
/ r. `" M- F5 k3 _' P, @) s  I
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。
# e/ c2 g1 q/ r6 [* \) U: w3 G/ ]
) S9 c7 L* w2 r( P; L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。0 W* E; \3 s7 l7 r* d

" Q8 e* i/ |' e1 L第三个参数ADC_DMAAccessMode是DMA模式禁止或者使能相应DMA模式。5 g4 o) W7 [6 W3 ?
) H5 C5 g, L: ?0 ?, O8 H* o
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。+ q6 z1 m0 _* z& `; I; i

9 r8 W! `7 S/ d3)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。
* \. O3 x) D  @& j7 [+ w$ f2 |% U9 ^/ P, o. t% ~1 C( t
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:
" X2 L# d& X; L2 o/ K8 P9 y2 S
% h1 e/ N/ z. avoid ADC_Init(ADC_TypeDef* ADCx,ADC_InitTypeDef* ADC_InitStruct)
  q% X4 m" O* ]% @8 r/ q7 }" W% J) V% ?& G. U% c4 z
初始化实例为:& X. j0 P$ `8 x* _8 u% `
2 S2 Z" m- k* j; K% ~
ADC_InitStructure.ADC_Resolution =ADC_Resolution_12b;//12位模式
3 z6 z& @" D5 @1 k: Q, u1 C9 w0 }& j& k7 i" j$ Q9 W: e
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode =DISABLE;//非扫描模式
$ c. {1 J2 \, K9 s- E; W& {
/ J; B) l$ y" ^0 h/ QADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode =DISABLE;//关闭连续转换9 ^- ~( w& d, ^- N. {9 _

6 ~: ~7 t2 ?' H6 m4 X5 k& [ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge= ADC_ExternalTrigConvEdge_None;
5 X! R& N: L% a3 B& B; s1 U0 H$ `$ C
//禁止触发检测,使用软件触发) w% j5 u* |" b# D# h4 `
2 N1 _, |; w& o& [  o4 B4 z+ J) z
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign =ADC_DataAlign_Right;//右对齐
6 J% [' i+ J' ]0 Q7 z- q0 w
3 E6 Q8 I' A$ t' H) F8 P7 PADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion =1;//1个转换在规则序列中
% Y8 \- k- y8 c. L, Q7 {5 `6 `/ J  I& I9 O: |: e4 q- p
ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);//ADC初始化
" t. @1 `$ B6 _  x' R
0 s6 n/ t6 J0 y, l: r3 I* n% o$ n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,
( A) F$ p( {+ H/ ^! [
9 R9 q9 M; P5 W$ b/ ~" w6 B8 Q: pADC_Resolution_8b,ADC_Resolution_10b和ADC_Resolution_12b。1 l$ Y! g( D" G# j3 U
& x) d# K4 b- [0 k  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。! b4 ?3 [6 @1 a0 d; ]! N

' E' W2 a" a5 K5 [  U4 y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。$ v, L  \1 v1 b

' [, C/ T! [0 |+ S8 T, P: j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 N) u4 Y1 x: ^" Q* z  {! g& w3 {# T! D) @0 O* E
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
9 e' A5 z: O/ y$ E( L9 X- d5 C# V7 f5 i
ADC_DataAlign_Right和左对齐ADC_DataAlign_Left。
+ ]# l# u# y7 e- C
# H2 p4 n0 r/ s5 U. S' y! [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。# {! w* j2 V7 D0 L
+ }+ I/ y9 t" i# F8 V% ]2 T
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。! F* R# x6 E5 M4 m0 M( \% R2 D
- m6 X- N" I  c# \+ k  ~3 D
4)开启AD转换器。- [: b: U! T* f& B. [

2 ?, t- [' O- E( b, O' x7 ]5 C7 j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)。  j3 R9 V; g0 Q
  W; R: ]0 i" x0 [& U
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);//开启AD转换器; B! Q! V0 \9 u" m. h
. G# H9 y0 a6 Z/ I( g1 Y! |
5)读取ADC值。, n( ~9 b1 ~! g7 X6 j8 }/ e

5 L; d) \! i2 y" j- v) n0 c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。
; C, F1 @# u. h7 H5 q; t8 [4 D, t4 d1 O( N% q9 ^5 b$ B9 [7 s
这里设置规则序列通道以及采样周期的函数是:8 p: f( p2 z4 w! z: K

& {4 Y' c, w0 M9 V. z! T9 h+ Vvoid ADC_RegularChannelConfig(ADC_TypeDef*ADCx, uint8_t ADC_Channel,) }4 F3 H' F7 _3 y" M% x/ l
& s! ?: c. L6 D6 ^# \2 H  e
uint8_t Rank, uint8_t ADC_SampleTime);
. Q8 o* r% h* h5 _$ |4 K
5 l$ `' c6 L) ^' C6 ^1 b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:0 n/ n+ U+ W4 X& V! s
$ {" x* T8 F/ }! G
ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_5, 1, ADC_SampleTime_480Cycles );
/ q# l$ T  k  P
. n% D8 n: l, n1 M/ J4 P: H1 y软件开启ADC转换的方法是:
" i- J4 M* U) u2 O3 i1 C+ R# q8 S+ R/ S$ Y
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1);//使能指定的ADC1的软件转换启动功能
2 Q- J- N# a% X/ G" v8 y. ~4 ~1 z& d
开启转换之后,就可以获取转换ADC转换结果数据,方法是:
( y- k: Z  M9 R) e9 J5 r" w
) U' n1 A3 |+ Q; A  m% G; r( xADC_GetConversionValue(ADC1);
4 w- g/ y- |( O! G. V( _0 G: K  R* M1 X1 f1 `4 \3 ~( a5 D
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:0 \9 v; {0 h* e% q

; Y6 v6 @. m) K3 _/ iFlagStatus ADC_GetFlagStatus(ADC_TypeDef*ADCx, uint8_t ADC_FLAG), `" o) P" P$ O; N' n' u. }1 q$ H+ `

" y2 v5 `! Z0 Z) L  h2 z' ^比如我们要判断ADC1的转换是否结束,方法是:4 y6 ]# _8 b% C2 W6 ~
# ?3 Q0 w5 R. D9 B2 ]* o
while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC));//等待转换结束
* m  [* ]3 a; f: B  O% z5 F
6 K* A* w( t2 C; B+ _* E6 x7 H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。
' U" z; _' q3 `1 H; y8 _: P) a9 j( E; j3 _4 L% D# u8 j" Y
本章我们的参考电压设置的是3.3V。9 a7 @5 e5 F+ w+ U4 m7 A

) {5 \; V+ }1 e# K- X' S% ?+ d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。  s9 ^- s4 u2 `3 N* z6 _5 m

5 |# ^" d. A# T0 R3.      ADC实例
. p2 ^' L" G2 k: M# s4 J. z3 R
6 h' ~$ M: \3 I9 V/ n3 s. w实现采集3.3V电压和GND电压,用串口打印出来
8 m! M7 b. @' }% i8 @2 y7 D0 v% Z& H+ r5 h6 a% o
Adc.h
+ Y$ T  L' C4 C+ C& S# M# U' ~* V8 W% }9 O
  1. [cpp] view plain copy
    % P  B- t1 E& u& T" N
  2. #ifndef _ADC_H_H_H  7 b- S$ U1 m6 d/ g0 O
  3. #define _ADC_H_H_H  
    ! G# c# l$ z" S: v5 ]7 b$ ]
  4. #include "stm32f4xx_gpio.h"  
    8 M" t/ {2 M/ o" E2 F- o- P
  5. #include "stm32f4xx_rcc.h"  
      u. s, @& V+ D8 e4 q$ G
  6. #include "stm32f4xx_adc.h"  # d) [: b& @$ y. y/ L! x+ b2 ^
  7.    6 P, L; X' }! f0 N- T, Z0 K
  8. void Adc_Init(void);                                                        //ADC通道初始化  
    . D& F$ A4 l1 i, g
  9. u16 Get_Adc(u8 ch);                                                     //获得某个通道值  
    + J; u* N- q- F1 P( t% q
  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   
    9 c$ o+ q4 g8 ^
  11. #endif  
复制代码
Adc.c9 i- S4 p! w( v- ~, ~  _
  1. [cpp] view plain copy
    8 y' u6 [: t; ?9 P4 l$ E. M
  2. #include "adc.h"  
    - N( ?; X  X% {
  3. #include "delay.h"  ; z1 q: R# y$ c# M1 p! h
  4. //初始化ADC                                                                                                                                                                                                                                       
    - D: a% W$ o% m; d: C8 D$ ]: J, m: m
  5. void Adc_Init(void)  
    ! m8 J/ Z/ H! m9 n' R5 o
  6. {  2 n+ r+ q9 t$ H- S) I9 |7 j
  7. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;  
    $ _! k) d; P# u$ E
  8. ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStructure;  6 u, O' G) V% \- \
  9. ADC_InitTypeDef      ADC_InitStructure;  
    " E: F& _. q4 b( }1 C
  10.                  
    2 D- `3 _6 K! b& a5 h. c1 y! V# M
  11. RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);//使能GPIOA时钟  0 M  [, E; h% _5 R: h  \
  12. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE); //使能ADC1时钟  
    5 J: c, X- W; G8 x/ i+ I7 H, ]9 Z
  13.    & n0 l$ X+ k, h4 X' Y$ e3 j$ t
  14.   //先初始化ADC1通道5 IO口  
    & h% U! E7 W6 S3 W( `3 l9 j
  15. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;//PA5 通道5  
    ( @$ L7 e0 W* a* O3 Z
  16. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;//模拟输入  . N, W. w' l: L- b9 m8 F
  17. GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL ;//不带上下拉  
    . m) \" A% Q0 Z6 a6 H
  18. GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化   / Z# \+ r0 w% ^8 g5 @: h
  19.    
    - S/ m, D9 P; o8 p
  20. RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);                 //ADC1复位  
    8 I* w" Q1 r4 l% B
  21. RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,DISABLE);               //复位结束  ! ^' `  t- [' S  Q% J0 `# o( E
  22.    , r. n3 _; \, B- ?! O8 a
  23. ADC_CommonInitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;//独立模式  
    / V" u3 i, R4 E7 l
  24. ADC_CommonInitStructure.ADC_TwoSamplingDelay =ADC_TwoSamplingDelay_5Cycles;//两个采样阶段之间的延迟5个时钟  ! W$ A) K! X  Y) T+ J6 m0 I
  25. ADC_CommonInitStructure.ADC_DMAAccessMode = ADC_DMAAccessMode_Disabled;//DMA失能  
    ; C7 n% E' S: S' A
  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  : t  s6 h8 ~  A! O* d# E3 L
  27. ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStructure);//初始化  / d+ k5 v9 t2 A5 @% ^# H
  28.    
    ( v  p# J- b+ i
  29. ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b;//12位模式  % U: M' @- T+ k0 `
  30. ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;//非扫描模式          $ w: d4 A7 A. N' p% A9 [8 \
  31. ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;//关闭连续转换  
    + o3 @+ t& |& E; Q4 e; s$ {. y( o
  32. ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge =ADC_ExternalTrigConvEdge_None;//禁止触发检测,使用软件触发  " K1 }, ?3 k! K1 d% j8 s
  33.   ADC_InitStructure.ADC_DataAlign= ADC_DataAlign_Right;//右对齐     
    $ \, q7 ?' m$ r" w
  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  % C+ s2 K0 j4 s
  35. ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);//ADC初始化  6 o5 T1 u! ^& T5 R+ Y  h! W9 H0 `
  36.    9 X( \& N4 M. ]
  37. ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);//开启AD转换器   6 z# ]9 j6 ?; x+ j# x6 s
  38. }  
    ; v# o. Z* i' ^4 g- i/ k
  39.    
    7 @6 t! c) v/ g
  40. //获得ADC值  ! ~* w5 w1 K& d+ t7 B& B5 D/ R; E
  41. //ch: @ref ADC_channels  4 e/ B. W' P' H3 n) |9 q& Q% Z
  42. //通道值 0~16取值范围为:ADC_Channel_0~ADC_Channel_16  : S* l9 I8 ^# _' ~
  43. //返回值:转换结果  
    9 U! ]$ V" B; h: p4 ^5 ]4 `
  44. u16 Get_Adc(u8 ch)    6 C; e  l& [# F( T
  45. {  
    5 I1 J% \/ o' j6 ~& [9 p% F4 N
  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                                              ; c. X. n7 J; Y1 n
  47.    8 L% ]0 C/ c) R5 d- T
  48. ADC_SoftwareStartConv(ADC1);                            //使能指定的ADC1的软件转换启动功能         
    5 h+ ]( N9 e1 e
  49.                   
    ) ]# U3 i" W2 ~* u! b# o. I3 d" G
  50. while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));//等待转换结束  
    . A' ^- ^5 U: a" i
  51.    
    0 N' B% k  m0 m, ]  O8 ?' h/ p4 H
  52. return ADC_GetConversionValue(ADC1);           //返回最近一次ADC1规则组的转换结果  
    8 u% n1 V6 \. r
  53. }  
    ) ]1 {# l2 i. b. p7 y
  54.    
    & X# ^+ z# C4 S3 K; b
  55. u16 Get_Adc_Average(u8 ch,u8 times)  % b, S7 u5 U4 T; a: m& v5 D5 [
  56. {  : Z$ A  ^% Z/ B# n" D- H
  57.   u32temp_val=0;  
    ; m9 S& y0 C5 P: M9 u+ f3 w* U2 y
  58.   u8t;  
    2 o( V( u# P+ i+ R2 [
  59. for(t=0;t<times;t++)  : Z1 s9 j# e; G. [
  60.   {  
    # {. i& ~4 Q! V0 H7 K; Y5 E5 Q, u. k
  61.    temp_val+=Get_Adc(ch);  
    - b; S* q( L  J5 T( u
  62.    delay_ms(5);  8 Y6 l8 ]% G2 s$ U: N
  63.   }  5 `( \0 ^2 Q  U/ ]# C& T, }
  64.   returntemp_val/times;  6 Y( g( e2 Y  [) j. ~" b
  65. }  
复制代码
Main.c
4 P5 A+ q7 L" I0 a' o
  1. [cpp] view plain copy
    2 Y/ t1 W1 l2 N8 k
  2. #include "led.h"  1 a  {+ ?* [  k& y" M( a$ n
  3. #include "key.h"  0 @0 w* D% Y+ p9 j' S8 _6 M, O
  4. #include "delay.h"  
    5 Y8 q* X) V0 b$ {. `. T
  5. #include "uart.h"  , n4 P' z. X6 N
  6. #include "exit.h"  ) L; I( ~6 R: S+ ~+ x* F4 ~+ j
  7. #include "iwdog.h"  
    $ {2 a) L; D" V
  8. #include "pwm.h"  + ]# P% N! p+ x' t$ L( }* ^
  9. void User_Delay(__IO uint32_t nCount)  0 U# G. G* D+ W. l& m2 U8 s8 i
  10. {  
    9 `) f7 j. K2 w7 I
  11. while(nCount--)  
    5 P* \) x# G  N5 R/ n
  12.   {  ( w! c' ]9 b( x8 N( U  S
  13.   }  
    7 n- T  K( O! F' S3 ~! V5 f0 O
  14. }  
    * f  d6 v; T- g/ N
  15. static int count = 0;  6 K6 L$ i+ @" m; H2 e5 Y
  16. int main(void)  7 X. X& V4 Y, e& ]' R" b0 B
  17. {  
    : r, u  C5 A1 N$ J( k8 x- H
  18.    
    % U9 H7 H4 T/ @$ w
  19.   u16adcx;  5 t8 c% o3 G. Z4 p- y
  20. float temp;  + w- V4 D, w7 v! N) }; V+ H
  21. NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);  " W9 f3 |" h- @
  22.   My_USART2_Init();  $ L1 }- l* Q3 L, N
  23.   delay_init(168);  
    % B' k) U1 a9 r! r
  24.   printf("main test start\n");  " [  R" N# {- Z4 r8 s9 ?( m% F& |
  25.   Adc_Init();  
    3 R' w2 k3 x% N8 b0 Y; \
  26.    
    1 q8 G- I4 w2 Z; d7 n8 g
  27.   while(1)  
    9 p; ~9 L2 l0 C- }0 Z4 H
  28.    {  
    6 J- B/ ~0 ^, \. U. p) U$ _
  29.     adcx=Get_Adc_Average(ADC_Channel_5,20);  5 m: }( v! u- R6 K" h+ L) C5 B
  30.     temp=(float)adcx*(3.3/4096);  
    , O3 E' V3 J1 s4 R  l
  31.     printf("adc value:(%d) \n",adcx);  
    " D8 t0 G; f6 c: K
  32.     delay_ms(250);  
    8 s3 V/ P7 C8 _+ m3 [3 f, ~' [7 q: F
  33.       1 w- I, x3 b2 x% N$ B8 V
  34.    }  
    - ^% Y) k  L) `8 \7 z
  35. }  
复制代码

% ]. `$ P, ]# O  [1 m; q+ ~1 `3 r$ Z/ Z* M. F$ v

5 a- z1 a% W0 c' ]. ?
2 }6 _; D; J( _" u6 E* W) u
$ o6 I4 t' {3 j, \5 q/ j3 G! M转载自于忠军, Y5 W6 a; t. {* q  P& e0 K8 W% a

, x! `* t8 N( b9 X
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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