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基于STM32中的ADC经验分享

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攻城狮Melo 发布时间:2023-8-10 14:33
ADC简介
    STM32F103系列有3个ADC,精度为12位,每个ADC最多有16个外部通道。其中ADC1和ADC2都有16个外部通道,ADC3一般有8个外部通道,各通道的A/D转换可以单次、连续、扫描或间断执行,ADC转换的结果可以左对齐或右对齐储存在16位数据寄存器中。ADC的输入时钟不得超过14MHz,其时钟频率由PCLK2分频产生。
ADC功能框图讲解
    学习STM32开发板上的外设时首先要了解其外设的功能框图,如下:
7 V; \# C$ r9 Q0 |- ~3 P8 ^8 K
微信图片_20230810143153_6.png
9 S' E! p* i4 [/ x6 _. ^0 Z# I
    功能框图可以大体分为7部分,下面一一讲解:

3 K# s8 \5 Z) s  A7 g8 V1 K
电压输入范围
    ADC所能测量的电压范围就是VREF- ≤ VIN ≤ VREF+,把 VSSA 和 VREF-接地,把 VREF+和 VDDA 接 3V3,得到ADC 的输入电压范围为:0~3.3V。

" D: a& V9 p6 x$ L( C
输入通道
    ADC的信号输入就是通过通道来实现的,信号通过通道输入到单片机中,单片机经过转换后,将模拟信号输出为数字信号。STM32中的ADC有着18个通道,其中外部的16个通道已经在框图中标出,如下:
! C# _% ?3 W$ r; V3 |* D8 ]
微信图片_20230810143153_5.png
, y3 a& ?3 g! A/ _
    这16个通道对应着不同的IO口,此外ADC1/2/3 还有内部通道:ADC1 的通道 16 连接到了芯片内部的温度传感器, Vrefint 连接到了通道 17。ADC2 的模拟通道 16 和 17 连接到了内部的 VSS。

1 K8 u8 s- \2 D2 ~) d' s
    ADC的全部通道如下图所示:
! v7 l7 s7 Z9 K, @9 E+ q  C& v
微信图片_20230810143153_4.png
0 {2 u- d6 ^: g; t
    外部的16个通道在转换时又分为规则通道和注入通道,其中规则通道最多有16路,注入通道最多有4路(注入通道貌似使用不多),下面简单介绍一下两种通道:
    规则通道顾名思义就是,最平常的通道、也是最常用的通道,平时的ADC转换都是用规则通道实现的。
    注入通道是相对于规则通道的,注入通道可以在规则通道转换时,强行插入转换,相当于一个“中断通道”吧。当有注入通道需要转换时,规则通道的转换会停止,优先执行注入通道的转换,当注入通道的转换执行完毕后,再回到之前规则通道进行转换。
9 Z" S) U! Q; X8 H% b: F0 ?/ @9 `
转换顺序
    知道了ADC的转换通道后,如果ADC只使用一个通道来转换,那就很简单,但如果是使用多个通道进行转换就涉及到一个先后顺序了,毕竟规则转换通道只有一个数据寄存器。多个通道的使用顺序分为俩种情况:规则通道的转换顺序和注入通道的转换顺序。
    规则通道中的转换顺序由三个寄存器控制:SQR1、SQR2、SQR3,它们都是32位寄存器。SQR寄存器控制着转换通道的数目和转换顺序,只要在对应的寄存器位SQx中写入相应的通道,这个通道就是第x个转换。具体的对应关系如下:
# }, e4 j" Y0 D6 j) H
微信图片_20230810143153_3.png

* T0 Z: \' E4 }; O* X
    通过SQR1寄存器就能了解其转换顺序在寄存器上的实现了:
# R' V* x; r) N
微信图片_20230810143153_2.png
: O& Z5 z/ M/ [8 s
    和规则通道转换顺序的控制一样,注入通道的转换也是通过注入寄存器来控制,只不过只有一个JSQR寄存器来控制,控制关系如下:
& S. K1 B- T6 ~2 n; C
微信图片_20230810143153_1.png

1 [+ r! [3 A, C( q8 k- g
    需要注意的是,只有当JL=4的时候,注入通道的转换顺序才会按照JSQ1、JSQ2、JSQ3、JSQ4的顺序执行。当JL<4时,注入通道的转换顺序恰恰相反,也就是执行顺序为:JSQ4、JSQ3、JSQ2、JSQ1。

8 B3 j& R  s8 S3 g/ K) e" S0 _& d
    配置转换顺序的函数如下代码所示:
  1. /**
    4 m' o7 a) V! L$ n9 `6 o
  2.   * @brief  Configures for the selected ADC regular channel its corresponding5 T7 _& z8 s4 E/ W9 I: d6 R
  3.   *         rank in the sequencer and its sample time.; e8 t# o+ a! [% d3 [
  4.   * @param  ADCx: where x can be 1, 2 or 3 to select the ADC peripheral.: o4 E3 q5 j" G- \  C
  5.   * @param  ADC_Channel: the ADC channel to configure.
    0 X# i' E" G5 P' L/ Q" ~
  6.   *   This parameter can be one of the following values:7 W9 d7 @+ V6 V3 p3 I
  7.   *     @arg ADC_Channel_0: ADC Channel0 selected
    9 `1 x% O) r+ I) q
  8.   *     @arg ADC_Channel_1: ADC Channel1 selected9 S5 Q: h: `% [! j8 v- H
  9.   *     @arg ADC_Channel_2: ADC Channel2 selected
    - a# E9 R) I2 K3 }+ R( _
  10.   *     @arg ADC_Channel_3: ADC Channel3 selected/ l0 n4 j6 n% @! O
  11.   *     @arg ADC_Channel_4: ADC Channel4 selected
    ) I$ }" Y, W; u$ C4 w
  12.   *     @arg ADC_Channel_5: ADC Channel5 selected& W. k! [2 M: I6 t
  13.   *     @arg ADC_Channel_6: ADC Channel6 selected6 \4 _  e$ F% \5 F- X4 Z
  14.   *     @arg ADC_Channel_7: ADC Channel7 selected8 c. `5 ]* @+ \$ m. B
  15.   *     @arg ADC_Channel_8: ADC Channel8 selected7 m" C. c& r/ j$ N5 r
  16.   *     @arg ADC_Channel_9: ADC Channel9 selected; g& L5 `& q% F. `. c2 T! t
  17.   *     @arg ADC_Channel_10: ADC Channel10 selected
    $ \; ]! |( u6 _$ z5 d$ Z
  18.   *     @arg ADC_Channel_11: ADC Channel11 selected
    6 k) ^8 d. Y% ]9 O* n
  19.   *     @arg ADC_Channel_12: ADC Channel12 selected7 z; ]+ |# E5 H( O9 t# a( {1 C
  20.   *     @arg ADC_Channel_13: ADC Channel13 selected) q& F) }4 E- \& \& b
  21.   *     @arg ADC_Channel_14: ADC Channel14 selected9 D% h) m3 [. `, R  T
  22.   *     @arg ADC_Channel_15: ADC Channel15 selected
    # E$ f, `4 _2 O! F3 c' T
  23.   *     @arg ADC_Channel_16: ADC Channel16 selected
    + r8 U' X) U0 |" L, j
  24.   *     @arg ADC_Channel_17: ADC Channel17 selected
    2 n' h& P( L/ V5 A
  25.   * @param  Rank: The rank in the regular group sequencer. This parameter must be between 1 to 16.0 K0 p0 C7 X% n  a
  26.   * @param  ADC_SampleTime: The sample time value to be set for the selected channel. : W4 v* a2 i0 @( o
  27.   *   This parameter can be one of the following values:
    + \8 q2 I7 `6 i! X* w2 ], x
  28.   *     @arg ADC_SampleTime_1Cycles5: Sample time equal to 1.5 cycles
    5 C6 N& T6 j; k' ]4 s( [
  29.   *     @arg ADC_SampleTime_7Cycles5: Sample time equal to 7.5 cycles
    # F# U9 {- J! ?- T2 j
  30.   *     @arg ADC_SampleTime_13Cycles5: Sample time equal to 13.5 cycles
    , P0 {6 t$ @, u8 p' m
  31.   *     @arg ADC_SampleTime_28Cycles5: Sample time equal to 28.5 cycles+ b7 t/ f3 P/ Q6 o0 [
  32.   *     @arg ADC_SampleTime_41Cycles5: Sample time equal to 41.5 cycles3 {- G6 Y! O- M9 f  }/ s3 k
  33.   *     @arg ADC_SampleTime_55Cycles5: Sample time equal to 55.5 cycles' q0 c3 R/ L3 w! b: Z+ G: s& m
  34.   *     @arg ADC_SampleTime_71Cycles5: Sample time equal to 71.5 cycles* w9 h7 P7 y, _" D& c% t8 \- s
  35.   *     @arg ADC_SampleTime_239Cycles5: Sample time equal to 239.5 cycles5 H4 y& E! n' b+ K
  36.   * @retval None7 h9 x8 i) M% c6 v; U' S* m5 h
  37.   */! h; f* x2 |4 W# i6 _: u. V4 j2 }& S
  38. void ADC_RegularChannelConfig(ADC_TypeDef* ADCx, uint8_t ADC_Channel, uint8_t Rank, uint8_t ADC_SampleTime)" i. _, g" C8 \+ F- [3 h0 \
  39. {
    5 ~# t) _1 u, ^/ d4 F; k
  40.   函数内容略;5 [! }; @" O4 k/ h
  41. }
复制代码
7 B! `. K3 [% t3 B+ h2 h2 j
触发源
    ADC转换的输入、通道、转换顺序都已经说明了,但ADC转换是怎么触发的呢?就像通信协议一样,都要规定一个起始信号才能传输信息,ADC也需要一个触发信号来实行模/数转换。
    其一就是通过直接配置寄存器触发,通过配置控制寄存器CR2的ADON位,写1时开始转换,写0时停止转换。在程序运行过程中只要调用库函数,将CR2寄存器的ADON位置1就可以进行转换,比较好理解。
    另外,还可以通过内部定时器或者外部IO触发转换,也就是说可以利用内部时钟让ADC进行周期性的转换,也可以利用外部IO使ADC在需要时转换,具体的触发由控制寄存器CR2决定。
   ADC_CR2寄存器的详情如下:

( ^+ l4 E; t" U( l/ \0 K4 X
微信图片_20230810143153.png

0 x! O. D/ _% \7 P; j4 K
微信图片_20230810143154_5.png
1 m/ o3 v, w0 {/ l- F7 X6 R
微信图片_20230810143154_4.png

# f, h/ f. {! B6 H3 H1 E+ a; Y
' y& H: W( h" j% x
转换时间
    还有一点,就是转换时间的问题,ADC的每一次信号转换都要时间,这个时间就是转换时间,转换时间由输入时钟和采样周期来决定。
    由于ADC在STM32中是挂载在APB2总线上的,所以ADC的时钟是由PCLK2(72MHz)经过分频得到的,分频因子由 RCC 时钟配置寄存器RCC_CFGR 的位 15:14 ADCPRE[1:0]设置,可以是 2/4/6/8 分频,一般配置分频因子为8,即8分频得到ADC的输入时钟频率为9MHz。
    采样周期是确立在输入时钟上的,配置采样周期可以确定使用多少个ADC时钟周期来对电压进行采样,采样的周期数可通过 ADC采样时间寄存器 ADC_SMPR1 和 ADC_SMPR2 中的 SMP[2:0]位设置,ADC_SMPR2 控制的是通道 0~9, ADC_SMPR1 控制的是通道 10~17。每个通道可以配置不同的采样周期,但最小的采样周期是1.5个周期,也就是说如果想最快时间采样就设置采样周期为1.5.
转换时间=采样时间+12.5个周期
    12.5个周期是固定的,一般我们设置 PCLK2=72M,经过 ADC 预分频器能分频到最大的时钟只能是 12M,采样周期设置为 1.5 个周期,算出最短的转换时间为 1.17us。
, f+ n! n1 [" B$ v
数据寄存器
    转换完成后的数据就存放在数据寄存器中,但数据的存放也分为规则通道转换数据和注入通道转换数据的。
    规则数据寄存器负责存放规则通道转换的数据,通过32位寄存器ADC_DR来存放:
& t7 J2 M( g3 P
微信图片_20230810143154_3.png

0 h) n7 p5 ?" O
    当使用ADC独立模式(也就是只使用一个ADC,可以使用多个通道)时,数据存放在低16位中,当使用ADC多模式时高16位存放ADC2的数据。需要注意的是ADC转换的精度是12位,而寄存器中有16个位来存放数据,所以要规定数据存放是左对齐还是右对齐。
    当使用多个通道转换数据时,会产生多个转换数据,然鹅数据寄存器只有一个,多个数据存放在一个寄存器中会覆盖数据导致ADC转换错误,所以我们经常在一个通道转换完成之后就立刻将数据取出来,方便下一个数据存放。一般开启DMA模式将转换的数据,传输在一个数组中,程序对数组读操作就可以得到转换的结果。
    注入通道转换的数据寄存器有4个,由于注入通道最多有4个,所以注入通道转换的数据都有固定的存放位置,不会跟规则寄存器那样产生数据覆盖的问题。ADC_JDRx 是 32 位的,低 16 位有效,高 16 位保留,数据同样分为左对齐和右对齐,具体是以哪一种方式存放,由ADC_CR2 的 11 位 ALIGN 设置。

% }; y+ p' X* p8 T# d; G' {% W' ^- T& f0 `. E7 K$ y
微信图片_20230810143154_2.png
中断

- _2 p6 J( C+ B' W- }6 a1 y& q1 s$ w
微信图片_20230810143154_1.png

8 O7 m; v; {8 g: r: l5 G
   
    从框图中可以知道数据转换完成之后可以产生中断,有三种情况:
  • 规则通道数据转换完成之后,可以产生一个中断,可以在中断函数中读取规则数据寄存器的值。这也是单通道时读取数据的一种方法。
  • 注入通道数据转换完成之后,可以产生一个中断,并且也可以在中断中读取注入数据寄存器的值,达到读取数据的作用。
  • 当输入的模拟量(电压)不再阈值范围内就会产生看门狗事件,就是用来监视输入的模拟量是否正常。
    / x6 @% j" k+ i+ C' u' L1 b% {5 B
    以上中断的配置都由ADC_SR寄存器决定:
. w# {. n* c/ A9 f) G
微信图片_20230810143154.png

/ ]2 E8 [! m7 V! ]
6 }$ e8 q$ o; `
    当然,在转换完成之后也可以产生DMA请求,从而将转换好的数据从数据寄存器中读取到内存中。
. _% i: }  s, j
电压转换
    要知道,转换后的数据是一个12位的二进制数,我们需要把这个二进制数代表的模拟量(电压)用数字表示出来。比如测量的电压范围是0~3.3V,转换后的二进制数是x,因为12位ADC在转换时将电压的范围大小(也就是3.3)分为4096(2^12)份,所以转换后的二进制数x代表的真实电压的计算方法就是:
  • y=3.3* x / 40962 O- K; D6 Y& ]8 y" a

6 H- X1 T! r7 X" f: G- U

3 N/ V1 M! o# `$ z
初始化结构体
    每个外设的核心就是其对应的初始化结构体了,ADC的初始化结构体代码如下:
  1. typedef struct
    * O4 I7 X  v1 M$ `. D
  2. {
    + k3 L- D0 i3 O9 D) l3 p! C( l
  3. uint32_t ADC_Mode; // ADC 工作模式选择
      u+ J  \6 \) U$ E/ I
  4. FunctionalState ADC_ScanConvMode; // ADC 扫描(多通道)或者单次(单通道)模式选择
    * Q3 z  k! C0 E2 O: O0 N6 c
  5. FunctionalState ADC_ContinuousConvMode; // ADC 单次转换或者连续转换选择+ Y1 s' B* ?5 d( e- S
  6. uint32_t ADC_ExternalTrigConv; // ADC 转换触发信号选择
    6 N2 J$ n3 \2 R! L# S1 f. f
  7. uint32_t ADC_DataAlign; // ADC 数据寄存器对齐格式0 L. x0 i+ A: \6 [7 E8 n
  8. uint8_t ADC_NbrOfChannel; // ADC 采集通道数
    8 R/ H4 i" X6 L, j$ I8 d* m
  9. } ADC_InitTypeDef;
复制代码
    通过配置初始化结构体来设置ADC的相关信息。

. V% L/ B7 b( |( p2 q/ \3 `
单通道电压采集
    用这个程序来简单熟练一下ADC的单通道电压采集吧,程序使用了ADC1的通道11,对应的IO口是PC^1,因为博主的开发板上PC ^1引脚没有任何复用,使用中断,在中断中读取转换的电压。

  |, ~0 |) E; \5 i; b* e
头文件
    为了提高文件的可移植性,头文件中定义了一些与ADC和中断相关的量,在移植程序的时候只需要修改头文件中的定义即可。
  1. #ifndef __ADC_H
    8 L( y5 y, i6 J% ^4 z. u9 C
  2. #define __ADC_H
    # t8 |9 k  C; G& S
  3. #include "stm32f10x.h"
    3 V" P9 E1 t  h& r
  4. /* 采用ADC1的通道11  引脚为PC^1 模式必须是模拟输入*/
    , n: C( O$ q4 h5 w# @
  5. #define ADC_GPIO_RCC     RCC_APB2Periph_GPIOC
    - [* b% w8 S' v+ [% E- E
  6. #define ADC_GPIO_PORT    GPIOC
    7 E& t  d6 D2 \. ]2 E4 r7 h5 L6 r
  7. #define ADC_GPIO_PIN     GPIO_Pin_1: s& z+ g1 K, g$ F+ }7 o$ P) b
  8. #define ADC_GPIO_MODE    GPIO_Mode_AIN  
    , d' g: u% ?: @6 ~: {/ H- k
  9. /* 配置与中断有关的信息 *// g4 I( i  E8 A( Q) E, J
  10. #define ADC_IRQn         ADC1_2_IRQn, v% L7 j. S4 S! h0 V
  11. #define ADC_RCC          RCC_APB2Periph_ADC1* D" c: z$ Y6 C6 Z' Q  d
  12. /* 配置ADC初始化结构体的宏定义 */
    * @+ G3 \0 u+ P! i
  13. #define ADCx                          ADC17 \$ z1 _# G" D7 A
  14. #define ADCx_ContinuousConvMode       ENABLE                      //连续转换模式( E# Z% Q7 n7 H; k4 _" Y
  15. #define ADCx_DataAlign                ADC_DataAlign_Right         //转换结果右对齐9 k: H; A2 G/ n- X: h5 Z( d" e% B
  16. #define ADCx_ExternalTrigConv         ADC_ExternalTrigConv_None      //不使用外部触发转换,采用软件触发8 k: H+ Z( _( y: k3 K: V# Z9 v
  17. #define ADCx_Mode                     ADC_Mode_Independent        //只使用一个ADC,独立模式
    . z3 L7 s$ M# |9 G4 L4 D1 X! d
  18. #define ADCx_NbrOfChannel             1                          //一个转换通道
    1 ?$ Q7 o4 [; D* J7 Q. _5 E
  19. #define ADCx_ScanConvMode             DISABLE                     //禁止扫描模式,多通道时使用0 v; K; `4 Z+ O  t( m" z& m
  20. /* 通道信息和采样周期 */
    5 O; K5 R; q8 v- h
  21. #define ADC_Channel                   ADC_Channel_11
    ) H- j5 M. x( N! R1 [
  22. #define ADC_SampleTime                ADC_SampleTime_55Cycles5
    9 g( y  E5 X) v& E
  23. /* 函数声明 */3 L4 U  a/ u7 k: v1 J( O1 S4 J
  24. void ADC_COnfig(void);. ~9 Z8 w5 F  }5 Q  S- I
  25. void ADC_NVIC_Config(void);
    $ _2 r0 M4 U& M% W
  26. void ADC_GPIO_Config(void);3 S, |# w2 g% w" G" d
  27. void ADCx_Init(void);
    6 R7 c) Q# E5 i) F& ?7 ], a* |
  28. #endif  /* __ADC_H */
复制代码
! w. ~- P1 h# J1 w
引脚配置函数" V, I0 [2 e  G' ^
    首先配置相应的GPIO引脚,毕竟模拟信号是通过GPIO引脚传输到开发板的,注意的是,引脚的模式一定要是模拟输入!
  1. void ADC_GPIO_Config(void)2 h  Y9 o! \- ^  R( ]. }
  2. {
    1 @% N. b) ^; y2 ?% c9 V0 V: W
  3. GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStruct;7 y" w' ?) X2 x
  4. RCC_APB2PeriphClockCmd(ADC_GPIO_RCC,  ENABLE);
    : O" L1 y' E. K5 z2 |4 s# T; P8 E, i
  5. GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = ADC_GPIO_PIN ;. Z. m' `2 ]# t. p  i0 `0 j; x
  6. GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = ADC_GPIO_MODE ;
    " P! D/ k# H: x2 \; A# D
  7. GPIO_Init(ADC_GPIO_PORT , &GPIO_InitStruct);
    1 @/ a! b1 G: k) x. G7 P
  8. }
复制代码
7 I9 d. Q" W( f  \8 N
    配置引脚就是老套路:声明结构体变量、开启时钟、写入结构体、初始化GPIO。

7 f5 q' m# s8 z8 ]  f2 W
NVIC配置函数
    因为我们是在转换完成后利用中断,在中断函数中读取数据,所以要首先配置中断函数的优先级,因为程序中只有这一个中断,所以优先级的配置就比较随意。
  1. void ADC_NVIC_Config(void)0 }" F* E* E% o+ g" z' c
  2. {! S7 G3 k; P0 B4 K# C* h
  3. NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct ;6 W; S  K1 {$ W! @
  4. /* 配置中断优先级分组(设置抢占优先级和子优先级的分配),在函数在misc.c */% d7 n% \( D  U: C5 A
  5. NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1) ;: g2 I( X3 J# n# A4 G2 \4 o( z
  6. /* 配置初始化结构体 在misc.h中 */
    1 S$ |1 f. e1 @
  7. /* 配置中断源 在stm32f10x.h中 */
    0 a# f5 }0 y+ ]
  8. NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = ADC_IRQn ;/ q# y) ^0 L7 ^( _# B( K: Y2 \
  9. /* 配置抢占优先级 */6 A2 N  s- i- ?* S7 e
  10. NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1 ;
    ( V. w$ y1 `/ E/ E: T/ u" t# u
  11. /* 配置子优先级 */
    ( y# m8 ?3 ~. k0 _
  12. NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1 ;9 S" E/ {( ?4 H" [
  13. /* 使能中断通道 */. O$ j2 f  Y6 y) E3 e6 X
  14. NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE ;
      |+ I  f, p( s# H
  15. /* 调用初始化函数 */) `; L4 i; t6 g3 V, q, L) r* \
  16. NVIC_Init(&NVIC_InitStruct) ;
    - G7 u1 A1 E6 @# P% h
  17. }
复制代码
: u3 _. b5 H' w/ A; p
ADC配置函数
    ADC的配置函数是ADC的精髓,在这个函数中包含的内容有:ADC的初始化结构体配置、配置了时钟分频、配置了通道转换顺序、打开转换中断、进行校准、软件触发ADC采集等。
    函数中都有详细的注释:
  1. void ADC_COnfig(void)5 W  l; D0 {9 R, k+ `/ }$ }3 ?
  2. {
    1 a5 \( j9 l) Y; s( U5 E
  3.   ADC_InitTypeDef  ADC_InitStruct;$ j; S& V: ?4 C9 Q$ S; g# S2 a
  4.   RCC_APB2PeriphClockCmd(ADC_RCC,  ENABLE);, t& a( t" W  W( |- s7 C! g" W
  5.   /* 配置初始化结构体,详情见头文件 */5 {4 P7 h( b; O7 |( i% o: L9 H
  6.   ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode = ADCx_ContinuousConvMode  ;* k% u1 p* ]0 X' q+ N
  7.   ADC_InitStruct.ADC_DataAlign = ADCx_DataAlign ;
    4 X2 l: b$ ]) i3 K
  8.   ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConv = ADCx_ExternalTrigConv ;9 c7 G1 j( Q9 c, p
  9.   ADC_InitStruct.ADC_Mode = ADCx_Mode ;6 {# a1 ?7 O6 }) a! p- G
  10.   ADC_InitStruct.ADC_NbrOfChannel = ADCx_NbrOfChannel ;
    " b+ j& k, @: ~. `& A! r5 l
  11.   ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode = ADCx_ScanConvMode ;
    ! y8 \) d; Q, T
  12.   ADC_Init(ADCx, &ADC_InitStruct);7 ]7 `4 L* @$ g+ b) V7 X4 o
  13.   /* 配置ADC时钟为8分频,即9M */
    ( e% a: f0 M  C. ~$ W/ A+ T
  14.   RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div8);
    2 q" F: e5 D% L# `$ Z1 J
  15.   /* 配置ADC通道转换顺序和时间 */
    ( v# j7 R3 Y; Y
  16.   ADC_RegularChannelConfig(ADCx, ADC_Channel, 1, ADC_SampleTime );/ |0 W  C( ^( c% j2 C4 G
  17.   /* 配置为转换结束后产生中断 在中断中读取信息 */
    ( Q- j! U9 e) N* ?& h7 n
  18.   ADC_ITConfig(ADCx, ADC_IT_EOC,ENABLE);6 u& ^/ B% x' \/ q
  19.   /* 开启ADC,进行转换 */) K4 x8 c) j" o* @# u" W: z: p
  20.   ADC_Cmd(ADCx, ENABLE );
    2 b# M5 N6 V) P
  21.   /* 重置ADC校准 */
    6 O% v6 [, m! H+ y& I# D1 M) ?
  22.   ADC_ResetCalibration(ADCx);( ~3 [( A, Q8 v  ^1 o$ j
  23.   /* 等待初始化完成 */
    4 M/ K- h% P* e9 f' X! r8 X4 c
  24.   while(ADC_GetResetCalibrationStatus( ADCx))
    & N: J0 E& v6 |
  25.     /* 开始校准 */* r: m9 m6 N  [* B' f1 h' s
  26.     ADC_StartCalibration(ADCx);
    * x" E( K8 Y6 M  [
  27.   /* 等待校准完成 */
    * G/ q, s4 b. f* E
  28.   while (ADC_GetCalibrationStatus(ADCx));# y- h5 @. A* J& T3 ]6 l6 ?
  29.   /* 软件触发ADC转换 */
    % k8 G: h$ m2 U2 z+ |3 \4 f" N
  30.   ADC_SoftwareStartConvCmd(ADCx, ENABLE);" X7 Q* i2 E$ x  \1 |
  31. }
复制代码

$ l! @4 {6 ?1 [: B1 i1 W# Q
中断函数
    在中断函数中进行读取数据,将数据存放在变量result中,此处使用关键字extern声明,代表变量result已经在其他文件中定义,关
于extern的介绍在之前发的文章中有extern关键字的介绍。
  1. extern uint16_t resurt;
    ! X# X0 h0 U& D; _* _. g8 V: ?+ [
  2. void ADC1_2_IRQHandler(void)  G6 P' [% i' O2 s
  3. {
      D9 i8 E( m: ^* _2 \9 Z
  4.     /* 判断产生中断请求 */+ M" V# A: _! e1 w" T1 y
  5.   while(ADC_GetITStatus(ADCx, ADC_IT_EOC) == SET)
    ; b8 `" |( Z* o
  6.     resurt=ADC_GetConversionValue(ADCx);
    . T$ p& Z* d6 g6 n' W
  7.   /* 清除中断标志 */1 i8 M2 a8 l6 I% q7 W
  8.   ADC_ClearITPendingBit(ADCx, ADC_IT_EOC);
    / h. t9 ^2 n  l. o
  9. }
复制代码

# F$ `* d2 x5 E+ i" y
主函数
    主函数负责接收转换的值,并将其转换为电压值,然后通过串口打印在计算机上,便于调试。
    变量result是主函数中的全局变量,注意最后的结果应该转换为浮点型。
  1. #include "stm32f10x.h") S* R0 C' q, A+ z* n
  2. #include "usart.h"
    7 l+ [- M' J0 U! O, t# r
  3. #include "adc.h"+ e  P/ x0 e( j2 y
  4. uint16_t result;
    5 _1 _0 R2 w5 {) P9 A" E: h
  5. void delay(void)
    / B1 E) T5 Z9 c! U& ~4 R, Q
  6. {
    ( {+ b. u2 |$ d4 ?. i  U
  7.   uint16_t k=0xffff;- s5 y  z0 w/ T6 W
  8.   while(k--);
    : L8 w, [( l0 a% ^! c
  9. }
    % `3 P' ?1 G% }# H+ K  n
  10. int main(void). A' A5 U+ B. S0 v+ }1 I
  11. {
    9 |( \! A1 M( g7 n: ]4 V9 H
  12.   float voltage;
    ( T& M5 J& {0 y; u/ C
  13.   /* 串口调试函数 */
    % Q2 A3 h3 h! G) W
  14.   DEBUG_USART_Config();
    " K" X; s( p) Q( j9 g$ f$ B
  15.   /* 与ADC相关的函数打包在此函数中 */+ x( C6 \( x8 j* J0 Y) n$ ~
  16.   ADCx_Init();, f+ T8 H  \. t- G) k9 h
  17.   while(1)
    * ]5 w1 R: L: g6 d% \$ ~! Q% V
  18.   {
    : s' i& W3 E! m$ t
  19.       /* 强制转换为浮点型 */
    " j& O3 P+ G$ r! o4 K- U
  20.     voltage = (float) result/4096*3.3;3 |: _4 I0 f, d+ K6 V+ W% n& r
  21.     printf("\n电压值为:%f\n",voltage);: @, m  s. s1 [' w
  22.     delay();+ I: B8 J  ~! p4 |
  23.   }# i" \: R/ z) @0 v1 ^# Q, n* ?
  24. }
复制代码
) m5 E" t% F3 C$ S& S* d
转载自:单片机与嵌入式# |3 A, e' h* B) n& o! y$ k! q
如有侵权请联系删除1 m. @  B, v4 J! Z9 p7 C6 s
2 ^* X3 L0 g( V' X9 x
( K0 L  w  _. \( p
收藏 评论0 发布时间:2023-8-10 14:33

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