01. ADC简介
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。
" M$ n2 T: D* M$ Q0 ?
STM32F407ZGT6 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。

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。
0 J: G; z+ M" _9 p9 @1 f
0 s6 A- u" x. U  B% ~5 N2 F02. 硬件资源
. m- Y- |" ]+ g/ {用到的硬件资源有：
1） 指示灯 DS0
2） TFTLCD 模块
3） ADC
4） 杜邦线

03. 编程思路
0 i: V4 A# W: U( I. o& X①开启PA口时钟和ADC1时钟，设置PA1为模拟输入。

- s/ l, [5 I  O  ~$ I; L. V- `# gRCC_AHB1PeriphClockCmd (RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);
- h" E0 n0 N4 J
6 U. |, P" F: w7 zGPIO_Init();
3 K  k% @. {  l, J2 l
② 复位ADC1，同时设置ADC1分频因子。
7 R; [9 m/ e" R7 P
! X; N' Y7 g0 M7 ^! W3 ^7 xADC_DeInit(ADC1);
9 h9 ?6 U1 G( G* p
) t$ S; W$ L/ }9 u$ g2 I③ 初始化ADC_CCR寄存器。
7 D- Q% q) a; y
ADC_CommonInit();
0 {/ r% C. V/ K. o2 f
1 y2 H% Y; z3 m+ D" f+ C④初始化ADC1参数，设置ADC1的工作模式以及规则序列的相关信息。
* P. {, m2 n9 n/ ^! }
void ADC_Init(ADC_TypeDefADCx,ADC_InitTypeDef* ADC_InitStruct)；*
* N9 v$ S' U# Y' ~! ]* O7 r
* f3 f' s3 u1 {- e' p0 X⑤ 使能ADC。

1 U! G* Y, H' K) _4 [% o​ ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);

⑥配置规则通道参数：

ADC_RegularChannelConfig();

7 ?( d# `6 G( Y⑦开启软件转换：ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1);
0 P# s! F8 J/ A' O9 w
⑧ 等待转换完成，读取ADC值。

ADC_GetConversionValue(ADC1);

04. 程序示例
1 K+ I  X; W  ]% t9 @) jadc.h
6 P5 E' |$ V& T, i
& y2 z# D2 z+ }$ ~$ q4 h

1. #ifndef __ADC_H__
   
2. #define __ADC_H__
   
3. 
   # k; U+ J# G1 |" h, i' `  B
4. #include "sys.h"
   
5. 
   
6. //ADC通道初始化
   ' _6 i+ u* E  ?5 T8 ~
7. void ADC1_Init(void);
   
8. 
   
9. //获取某个通道的值
   
10. u16 Get_Adc(u8 ch);
    
11. 
    
12. //获取某个通道给定次数采样平均值
    0 l8 |& ~" o# f6 [1 [; M
13. u16 Get_Adc_Average(u8 ch, u8 times);
    
14. 
    5 o. r+ s( f1 N- F
15. #endif/*__ADC_H__*/
    
16. 
    5 \/ |7 {2 w3 t# b* I7 O8 X2 J1 d

复制代码

adc.c

6 }. {9 m2 U; ?. }/ \3 i$ t

1. 
   7 w' x0 U# X% H( f, U7 v
2. #include "adc.h"
   
3. #include "delay.h"
   : m8 w8 t8 W# D
4. 
   
5. 
   
6. //ADC通道初始化
   
7. void ADC1_Init(void)
   
8. {
   
9.         GPIO_InitTypeDef gpio_InitTypeDef;
   
10.         
    
11.         ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct;
    # \& Q6 b$ Y! n/ I4 X
12.         
    
13.         ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStruct;
    , y8 V  \' m4 s, X2 r2 {5 v
14.         
    8 N, u: ?! f2 h7 D3 p& G
15.         //开启ADC1时钟
    4 n. t5 a% R0 a2 R8 y0 m
16.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);
    : ]/ T& E; v9 p; T
17.         
    & ^0 A9 I' Z% O7 w
18.         //开启GPIO时钟 PA5
    2 s7 O. ]+ w+ r
19.         RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);
    
20.         
    * A/ Y  F' b+ n. y. r4 D: J# _
21.         
    , C1 Q' M$ ]5 H
22.         //GPIO初始化 初始化为模拟功能
    
23.         gpio_InitTypeDef.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;
    3 q3 L7 n5 V; A' w  W. U! ~
24.         gpio_InitTypeDef.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;
    
25.         gpio_InitTypeDef.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
    
26.         GPIO_Init(GPIOA, &gpio_InitTypeDef);
    , e! E& B+ k1 E) A% ?" Y
27.         
    . \8 V; j2 T" h5 p+ t, l) ]
28.         RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);          //ADC1复位
    1 L0 [/ G2 ]  q
29.         RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,DISABLE);        //复位结束        
    & G1 P$ c: i' _- _
30.         
    
31.         
    
32.         //初始化ADC_CCR寄存器
    
33.         ADC_CommonInitStruct.ADC_DMAAccessMode = ADC_DMAAccessMode_Disabled;
    
34.         ADC_CommonInitStruct.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
    3 u* p8 o- _2 y% u2 r
35.         ADC_CommonInitStruct.ADC_Prescaler = ADC_Prescaler_Div4;
    3 d( J- K1 B  k1 e; y6 h2 n! A. a: F
36.         ADC_CommonInitStruct.ADC_TwoSamplingDelay = ADC_TwoSamplingDelay_5Cycles;
    * V2 `3 H: x$ O+ w7 W) h! Q
37.         ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStruct);
    
38.         
    
39.         //初始化ADC1
    2 |# \7 i- I  v
40.         ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;
    
41.         ADC_InitStruct.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
    5 G0 Z& v. W9 `3 R
42.         ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_ExternalTrigConvEdge_None;
    3 e, P8 |3 }/ D: d2 p
43.         ADC_InitStruct.ADC_NbrOfConversion = 1;
    7 @& ?& [- R) c4 J7 N
44.         ADC_InitStruct.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b;
    
45.         ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode = DISABLE;
    2 ~3 T% U$ {- @. N
46.         ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStruct);
    % E5 V/ O* b" Q- p2 q7 T) S) R
47.         
    
48.         //使能ADC
    
49.         ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
    
50.         
    
51. }
    
52. 
    + x8 g7 l" Q8 [# p6 k) R; e( U
53. //获取某个通道的值
    
54. u16 Get_Adc(u8 ch)
    
55. {
    
56. 
    
57.         //设置ADC规则组通道 一个序列 采样时间
    ( k* \' ?3 Q! u
58.         ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ch, 1, ADC_SampleTime_480Cycles);
    
59.         
    $ _) S7 E  W, A2 p4 u
60.         //开启软件转换
    7 I& S1 J$ X( K$ n% B) q9 n5 U
61.         ADC_SoftwareStartConv(ADC1);
    
62.         
    
63.         //等待转换结束
    & Z. {& [) H% y
64.         while(ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC) == RESET)
    ( ]# B$ G" Y/ ~, s# B& f1 C
65.                 ;
    
66. 
    
67.         //读取ADC的值
    ) R0 R6 C0 C9 c# B7 I0 a% Q* O
68.         return  ADC_GetConversionValue(ADC1);
    
69. }
    ! O1 }* @, K$ o
70. 
    
71. //获取某个通道给定次数采样平均值
    4 ]$ |% E( i+ b5 J, j% P- h2 s2 [) U  J
72. u16 Get_Adc_Average(u8 ch, u8 times)
    5 i: Y* @& B* P) t7 X3 |
73. {
    ( P! H1 x5 h9 n) c0 W, U) t
74.         u32 tmp_val = 0;
    
75.         
    ) m1 q" \2 k; d
76.         u8 i = 0;
    1 Y6 [% r0 H$ p( U
77.         
    * t% O1 A5 _  {& |
78.         for (i = 0; i < times; i++)
    
79.         {
    
80.                 tmp_val += Get_Adc(ch);
    " Z! S3 A  J3 }0 U  M  p. R
81.                 delay_ms(5);
    
82.         }
    
83. 
    
84.         return tmp_val / times;
    + k. |# ~/ e& u
85. }

复制代码

main.c

5 |/ K! d" y8 O+ i. [4 w

1. #include "sys.h"
     m" U& l5 b- L
2. #include "delay.h"
   
3. #include "usart.h"
   / T5 h& L8 y  \
4. #include "led.h"
   
5. #include "beep.h"
   ' [: _3 _, b: X+ C; u& S/ N
6. #include "key.h"
   
7. #include "usmart.h"
   
8. #include "lcd.h"
   " E' _( H! V8 `  m' j, O6 D+ k* g/ W
9. #include "rtc.h"
   8 ~$ w; s+ L& U
10. #include "rng.h"
    9 x% j  K7 b+ m0 I) N
11. #include "key.h"
    
12. #include "wkup.h"
    / q* B5 b4 K$ |2 `9 k& C
13. #include "adc.h"
    
14. 
    3 T, ~/ f* u/ G+ G+ |! g( f
15. int main(void)
    
16. {
    
17.         u16 value = 0;
    
18.         
    
19.         float temp = 0;
    
20. 
    2 [, r: c. ^" p( u
21.         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
    + p$ p9 a( G4 X/ J- h7 O
22.         
    
23.         delay_init(168);
    
24.         
    + i  L( u5 g0 J% ?/ M8 F
25.         uart_init(115200);
    
26.         
    2 H0 C4 n7 F& q/ b4 H. V
27.         usmart_dev.init(84);
    
28. 
    4 f$ ?" b7 g2 F$ l7 k: e
29.         
    
30.         LED_Init();
    : T0 e1 S* v% m5 O
31.         
    
32.         
    
33.         LCD_Init();
    
34. 
    
35.         ADC1_Init();
    
36.         
    # U: t" V! V, W- Q; A! k' {
37.                
    8 O6 M2 P8 m" [2 r! j' k) z
38.         POINT_COLOR = RED;
    
39.         
    " D. P" }/ L3 a2 \
40.         LCD_ShowString(30,50,200,16,16,"Explorer STM32F4");        
    2 B3 E1 T3 n7 H6 }
41.         LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"ADC TEST");        
    
42.         LCD_ShowString(30,90,200,16,16,"ATOM@tom");
    
43.         LCD_ShowString(30,110,200,16,16,"2020/09/10");         
    
44.         
    , c+ d- n/ E# y' V& t% W3 M
45.         //设置字体为蓝色
    
46.         POINT_COLOR = BLUE;
    . ~% H4 H* `$ B# f5 `- N
47.         LCD_ShowString(30,130,200,16,16,"ADC1_CH5_VAL:");         
    
48.         LCD_ShowString(30,150,200,16,16,"ADC1_CH5_VOL:0.000V");         
    
49.                
    
50.         while(1)
    7 e4 m: t5 s. A2 u: W1 X
51.         {
    . u! v0 F) j4 {
52.                 value = Get_Adc_Average(ADC_Channel_5, 20);
    
53.                
    
54.                 //显示采样之后的原始值
    1 Z: V6 w; s$ \7 q. Q
55.                 LCD_ShowxNum(134, 130, value, 4, 16, 0);
    # [; O  W+ s( L+ q  s$ `0 M8 c
56.                
    * {: s9 X+ q( z& a
57.                 temp = (float)value * (3.3 / 4096);
    6 U3 W9 `$ [3 |# d
58.                 value = temp;
    8 M+ [5 ]4 ^( v
59.                 LCD_ShowxNum(134, 150, value, 1, 16, 0);
    4 F9 s7 k+ T& z: h$ s$ n# }/ d
60.                
    
61.                 //小数部分
    
62.                 temp = temp - value;
    
63.                 temp *= 1000;
    
64.                 LCD_ShowxNum(150, 150, temp, 3, 16, 0x80);               
    
65.                
    " I; [3 n" H7 j$ a4 W1 W* z
66.                 LED1 = !LED1;
    
67.                
    
68.                 delay_ms(250);
    4 g; b0 l: U& d1 q
69.         }
    
70. }
    2 L. v7 _, x2 N- l4 l

复制代码

7 B" M2 Z" }( D8 B0 N) V

2 ^4 z/ }; P: R( g4 o& h