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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:

" K6 j* V- A+ S3 M3 W3 K
微信图片_20230810143153_6.png

- R' C" D( b" z0 l
    功能框图可以大体分为7部分,下面一一讲解:
; N% v. H9 n# i1 {
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。

' _4 \1 k1 I, V$ ~! l
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:
& t. N1 q4 M/ Q* j" r! o8 l
微信图片_20230810143153_5.png

# \2 B  J! [; E* C8 v
    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。

4 l2 @. ~" H2 V# ^6 ]* i
    ADC的全部通道如下图所示:
9 t# R3 F( f7 ?' [: P+ \
微信图片_20230810143153_4.png
' M/ c0 w# S2 t* M7 ~4 `9 B
    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。

* d4 f  N. ^7 |; R
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:
* K. A6 r8 ?" Q$ r' B2 G
微信图片_20230810143153_3.png

7 C/ @3 K2 V% |% s' p+ z( V- Y
    通过SQR1寄存器就能了解其转换顺序在寄存器上的实现了:

; y$ s. j  Q. n% _
微信图片_20230810143153_2.png
4 g( W7 |9 [. K# @
    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:
% {6 g& e9 [9 j9 F3 e, G
微信图片_20230810143153_1.png

4 o6 i, K- [- x2 S
    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。

5 \6 {& W. u( u$ V& z
    配置转换顺序的函数如下代码所示:
  1. /**1 ]5 b% A0 L3 o
  2.   * @brief  Configures for the selected ADC regular channel its corresponding
    : k3 }8 `8 w8 F4 ?! o2 ^
  3.   *         rank in the sequencer and its sample time.
    " d( N: G, p+ }
  4.   * @param  ADCx: where x can be 1, 2 or 3 to select the ADC peripheral.  M: }5 P2 D' q9 i( }3 p
  5.   * @param  ADC_Channel: the ADC channel to configure. ) l" H; v) D- j$ H
  6.   *   This parameter can be one of the following values:/ r9 z0 @  F& y  o
  7.   *     @arg ADC_Channel_0: ADC Channel0 selected4 R3 E3 }# h6 [
  8.   *     @arg ADC_Channel_1: ADC Channel1 selected
    7 ~% a+ t) S/ _- @- l/ z) {8 d
  9.   *     @arg ADC_Channel_2: ADC Channel2 selected/ U! D5 E' m+ @8 I& w# S
  10.   *     @arg ADC_Channel_3: ADC Channel3 selected
    8 A- \& {- R$ z6 W+ W
  11.   *     @arg ADC_Channel_4: ADC Channel4 selected2 s1 e  n; H. |
  12.   *     @arg ADC_Channel_5: ADC Channel5 selected
    $ \% \, V) r8 p# Y5 v* M0 i2 Z
  13.   *     @arg ADC_Channel_6: ADC Channel6 selected
    ; {' c4 J0 I  o: m, \: u! I
  14.   *     @arg ADC_Channel_7: ADC Channel7 selected$ _: x/ i8 ?6 ?( U0 A
  15.   *     @arg ADC_Channel_8: ADC Channel8 selected
    9 l; ~7 ^/ ?! P
  16.   *     @arg ADC_Channel_9: ADC Channel9 selected
    % b7 D  i: r) f3 n0 Z) t: j
  17.   *     @arg ADC_Channel_10: ADC Channel10 selected
    & \: Y, e, l% K7 G& g
  18.   *     @arg ADC_Channel_11: ADC Channel11 selected
    ) L7 W( U0 L- X) m" {! o- Y
  19.   *     @arg ADC_Channel_12: ADC Channel12 selected
    1 c) E/ Y& ?' \$ l5 ~3 H6 C# c
  20.   *     @arg ADC_Channel_13: ADC Channel13 selected7 T- b1 Q! Z: ~% E% L
  21.   *     @arg ADC_Channel_14: ADC Channel14 selected
    ! P  M8 ~( e6 U, e! h
  22.   *     @arg ADC_Channel_15: ADC Channel15 selected
    ' E  W( A' I$ x) I; ^. s9 y
  23.   *     @arg ADC_Channel_16: ADC Channel16 selected
    & f/ |0 u6 Y* y& m/ o
  24.   *     @arg ADC_Channel_17: ADC Channel17 selected1 M: L- D* P: }" X2 x
  25.   * @param  Rank: The rank in the regular group sequencer. This parameter must be between 1 to 16.# `0 G& [0 J' m$ t3 _& I9 n/ q
  26.   * @param  ADC_SampleTime: The sample time value to be set for the selected channel. . \+ b8 j$ [7 U
  27.   *   This parameter can be one of the following values:) Y3 W& I' X  |8 }& B5 x
  28.   *     @arg ADC_SampleTime_1Cycles5: Sample time equal to 1.5 cycles
    / n8 q+ p( @* R: g# V& z
  29.   *     @arg ADC_SampleTime_7Cycles5: Sample time equal to 7.5 cycles7 U4 Z+ [. J% T1 k6 d
  30.   *     @arg ADC_SampleTime_13Cycles5: Sample time equal to 13.5 cycles
    , J8 [, I  h2 ~
  31.   *     @arg ADC_SampleTime_28Cycles5: Sample time equal to 28.5 cycles
      R" @: S7 ?, B% G; g* h% O
  32.   *     @arg ADC_SampleTime_41Cycles5: Sample time equal to 41.5 cycles# ?/ j+ S3 \4 |, R  L3 \, |
  33.   *     @arg ADC_SampleTime_55Cycles5: Sample time equal to 55.5 cycles. q" P+ q7 @6 p0 k+ b
  34.   *     @arg ADC_SampleTime_71Cycles5: Sample time equal to 71.5 cycles
    ) D4 T" b+ N2 I) Y& W7 P7 o
  35.   *     @arg ADC_SampleTime_239Cycles5: Sample time equal to 239.5 cycles) Q7 g0 Q0 P" K; E' z
  36.   * @retval None  I2 @" r- `6 p5 }$ ]
  37.   */
    ! S' S; c( P! {/ X
  38. void ADC_RegularChannelConfig(ADC_TypeDef* ADCx, uint8_t ADC_Channel, uint8_t Rank, uint8_t ADC_SampleTime)
    2 ?9 k+ |( {8 W) q' s
  39. {
    & g( h, a2 f/ l0 d  i2 S
  40.   函数内容略;7 `3 |+ \  d4 q1 T, W
  41. }
复制代码

+ C6 K- i" w8 `! E. L6 w3 D3 N
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:
6 s6 y9 U0 m/ T& P# M' j9 x, y
微信图片_20230810143153.png
7 o1 F* J) r0 z7 S, [: t
微信图片_20230810143154_5.png

+ T" c% C% i: E* H( T8 @* k
微信图片_20230810143154_4.png

4 C. i& P4 \! w9 ~; ]  a6 {, O  w: H! k  M5 R) d
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。

0 e5 o/ H5 i( L. _( w
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:
. ?5 f, _4 d9 Q+ M7 \
微信图片_20230810143154_3.png
2 M5 `) {$ m- A6 ]
    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。
" t. o: |# e* Q5 ~
) x3 b& j* u' u, L  q( U: t3 I+ z$ N
微信图片_20230810143154_2.png
中断
/ S' D2 v" n/ _
微信图片_20230810143154_1.png

/ `% F  v" K1 N( X+ {) ]
   
    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。

    ( e% R# W$ a6 t0 e5 g' H
    以上中断的配置都由ADC_SR寄存器决定:

/ B) r3 Y$ d2 _( X% k
微信图片_20230810143154.png

9 q" W- l+ A) ~( m8 d

& P; }- j% z& u/ s* d2 T8 G2 T
    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。

6 o/ ?) E0 F- }6 Y
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 / 40961 R  P! v9 w' r' I: o2 f/ X* L
) c. x# H! E) Y) a

+ \# e4 }+ _" ?' l, 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( `- P. q% F# f9 V) n& Z' w
  2. {
    % C& A' j  P" x, n4 w
  3. uint32_t ADC_Mode; // ADC 工作模式选择
    7 y0 Q3 I) l- k4 y$ ]: H
  4. FunctionalState ADC_ScanConvMode; // ADC 扫描(多通道)或者单次(单通道)模式选择 4 ?% G! H4 s: j7 t
  5. FunctionalState ADC_ContinuousConvMode; // ADC 单次转换或者连续转换选择
    " ~5 G# m' o" H
  6. uint32_t ADC_ExternalTrigConv; // ADC 转换触发信号选择
    # g5 y) e% O: `7 e' D3 r
  7. uint32_t ADC_DataAlign; // ADC 数据寄存器对齐格式
    2 o/ |+ ]+ h5 `6 c* ^, n
  8. uint8_t ADC_NbrOfChannel; // ADC 采集通道数
    # s8 n2 I. T6 K% T, y
  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。

7 ?  A! }$ A, ~# t; ^( F
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。
1 G% e1 R8 G; F% M' l) ~( Z
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
    ( [0 l& e5 Z6 E5 z1 K3 P
  2. #define __ADC_H
    6 p+ K6 ?6 j- `2 e
  3. #include "stm32f10x.h"
    ) ^4 ^2 R* p, l$ m
  4. /* 采用ADC1的通道11  引脚为PC^1 模式必须是模拟输入*/
    ; x) D9 D, }9 v  r# c
  5. #define ADC_GPIO_RCC     RCC_APB2Periph_GPIOC, _" Q- p3 Z/ ]  _, \0 L# I
  6. #define ADC_GPIO_PORT    GPIOC
    8 D! `( Z+ C( w" R
  7. #define ADC_GPIO_PIN     GPIO_Pin_1  Y# S9 i; X- S+ `, q  K( M
  8. #define ADC_GPIO_MODE    GPIO_Mode_AIN  * U" q4 A( y2 ]
  9. /* 配置与中断有关的信息 */
    6 v: g, {& U6 D1 a
  10. #define ADC_IRQn         ADC1_2_IRQn/ M0 E6 B0 |( O6 c8 d: a& m
  11. #define ADC_RCC          RCC_APB2Periph_ADC1
    7 p8 l1 Q3 q* J  K5 f; r
  12. /* 配置ADC初始化结构体的宏定义 */3 U. d; `0 O/ z' `' l, X
  13. #define ADCx                          ADC1
    5 E& S" r% w1 h) L4 l2 Q
  14. #define ADCx_ContinuousConvMode       ENABLE                      //连续转换模式
    ) _* T, w: o/ ?6 Y  V% e: z
  15. #define ADCx_DataAlign                ADC_DataAlign_Right         //转换结果右对齐; x8 S1 X) C0 s2 f. u5 o
  16. #define ADCx_ExternalTrigConv         ADC_ExternalTrigConv_None      //不使用外部触发转换,采用软件触发
    9 T( A: z4 s+ M: }
  17. #define ADCx_Mode                     ADC_Mode_Independent        //只使用一个ADC,独立模式
    5 ~- v! C  Z- I" j  V5 r' d2 j
  18. #define ADCx_NbrOfChannel             1                          //一个转换通道
    : v, r8 q) F- s0 T; [+ Y! v
  19. #define ADCx_ScanConvMode             DISABLE                     //禁止扫描模式,多通道时使用; |( ]+ Y7 |# X5 v* R; ?8 v
  20. /* 通道信息和采样周期 */
    2 u3 p$ A$ v+ U( G. W
  21. #define ADC_Channel                   ADC_Channel_11( U4 [4 k1 e9 F7 w8 k
  22. #define ADC_SampleTime                ADC_SampleTime_55Cycles5
    ) `& N* k& e8 l/ C" Q7 N% P; X" D
  23. /* 函数声明 */) b7 N* B; U/ t5 u  D1 Q2 i1 Q
  24. void ADC_COnfig(void);
    & S. Y6 h: @: H
  25. void ADC_NVIC_Config(void);" _: L. q0 D. T5 x) p. T2 l
  26. void ADC_GPIO_Config(void);
    & V- x7 B. J" `; L7 q+ j! ^* T
  27. void ADCx_Init(void);4 ~0 r/ T0 }: j/ w
  28. #endif  /* __ADC_H */
复制代码

, X0 _  V$ q0 l8 k0 i$ P, i
引脚配置函数
" ^6 l# ?: l( U! X* @
    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)( k( b) J, W) y3 k
  2. {3 ]3 ]) G+ ?, x, s9 n* F) G8 u
  3. GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStruct;
    ; n1 L3 K2 g! A/ ~: R" U! z9 _
  4. RCC_APB2PeriphClockCmd(ADC_GPIO_RCC,  ENABLE);! b- _. L# f4 N: n* X% |
  5. GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = ADC_GPIO_PIN ;
    % W" _) }# r% p6 D
  6. GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = ADC_GPIO_MODE ;
    9 N- r- t, L. L" A
  7. GPIO_Init(ADC_GPIO_PORT , &GPIO_InitStruct);4 p) p' A" W! ~% Z
  8. }
复制代码
  ?: n2 L$ G3 Z+ p0 a/ K4 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。

4 R  _  i$ m8 d" a5 U
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)# p& o9 W6 M' ?$ ^" U
  2. {$ K: w2 z# t7 y# s2 i0 m# S
  3. NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct ;
    , s% k9 B7 n0 n$ n4 r1 d% |  i
  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 */6 s6 }/ w) v# }' f3 W) S# |
  5. NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1) ;
    ) S5 ~1 R9 n9 o
  6. /* 配置初始化结构体 在misc.h中 */# B9 y# t3 c& A5 p. t" O
  7. /* 配置中断源 在stm32f10x.h中 */
    # L: A9 m5 a, v; x# j5 z
  8. NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = ADC_IRQn ;
    ) d, }$ e2 t+ D+ y/ v; C1 s
  9. /* 配置抢占优先级 */4 f6 `) t4 D7 R1 K
  10. NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1 ;$ X  P# K# C# ]) q4 e6 \
  11. /* 配置子优先级 */
    ! Y' Q7 f2 S" n3 W
  12. NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1 ;/ t: l# L" N/ t7 }5 q0 v/ n
  13. /* 使能中断通道 */+ P3 D6 R! ^& U9 \* U. ?& f6 X
  14. NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE ;5 x( t2 z  w7 O( v4 k8 f3 [. u* b
  15. /* 调用初始化函数 */
    0 V; {6 [: v2 V, z. P
  16. NVIC_Init(&NVIC_InitStruct) ;! b5 [0 k" U4 c6 j: f+ J; d
  17. }
复制代码

- n7 R1 c6 l, D" m( {
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)3 h! k: |0 X! p2 m7 r) J3 x4 l
  2. {
    : A, R  f* w+ B' J# ^
  3.   ADC_InitTypeDef  ADC_InitStruct;5 R# v; y0 |; [3 l" n
  4.   RCC_APB2PeriphClockCmd(ADC_RCC,  ENABLE);
    ' H9 o9 ]6 E# i! r
  5.   /* 配置初始化结构体,详情见头文件 */$ S9 Q4 f1 G8 H
  6.   ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode = ADCx_ContinuousConvMode  ;
    * S  I/ F* d8 T# ]( Z4 @
  7.   ADC_InitStruct.ADC_DataAlign = ADCx_DataAlign ;
    $ K* @: N& k" w& e  ~
  8.   ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConv = ADCx_ExternalTrigConv ;7 r* S! ^7 g, a) I0 |% f% g
  9.   ADC_InitStruct.ADC_Mode = ADCx_Mode ;7 r# J" ]6 _3 w' O3 J8 l# R! v
  10.   ADC_InitStruct.ADC_NbrOfChannel = ADCx_NbrOfChannel ;1 z, d% X, k! W5 B  N
  11.   ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode = ADCx_ScanConvMode ;
    : c3 W" W* B/ A4 W3 q3 a
  12.   ADC_Init(ADCx, &ADC_InitStruct);4 [+ m& f1 S; n0 b
  13.   /* 配置ADC时钟为8分频,即9M */
    * q% v1 v3 T( I7 ]3 X! T' s: V
  14.   RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div8);
    5 a6 x+ ~' ~: S7 e6 E
  15.   /* 配置ADC通道转换顺序和时间 */
    9 ?+ r& B! m3 W
  16.   ADC_RegularChannelConfig(ADCx, ADC_Channel, 1, ADC_SampleTime );
    + L! ~6 T6 M4 ~7 x$ w/ S, m* W2 x7 N
  17.   /* 配置为转换结束后产生中断 在中断中读取信息 */8 e% W2 `- R# a  g7 b
  18.   ADC_ITConfig(ADCx, ADC_IT_EOC,ENABLE);3 m/ l8 e: W) F. V7 R* b/ ?9 S
  19.   /* 开启ADC,进行转换 */
    & Z2 n9 C3 [! u! H0 s
  20.   ADC_Cmd(ADCx, ENABLE );# p* B8 J$ n$ h3 _* q# ^, s
  21.   /* 重置ADC校准 */# p6 }' p0 x6 _' {3 i+ V# a
  22.   ADC_ResetCalibration(ADCx);/ y9 k. u+ w$ c6 f6 A" ?* L
  23.   /* 等待初始化完成 */2 h( g' J7 T  x$ I* H# M& u
  24.   while(ADC_GetResetCalibrationStatus( ADCx))1 [/ q* P" R0 C. |9 F  X% s: v
  25.     /* 开始校准 */; J. S/ a# i# o3 r1 j6 H
  26.     ADC_StartCalibration(ADCx);
    + n" i  {, p: y% W* p
  27.   /* 等待校准完成 */
    ; t% |1 Y" S' s0 |
  28.   while (ADC_GetCalibrationStatus(ADCx));& U8 }2 f' K4 l
  29.   /* 软件触发ADC转换 */
    5 H! X& p3 Z0 P! `1 S* ]1 J
  30.   ADC_SoftwareStartConvCmd(ADCx, ENABLE);, p  ^& Z- t  S! l6 k2 m7 b0 n
  31. }
复制代码

* H: x' S+ a) c
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;
    2 B4 h% L$ x  q5 u
  2. void ADC1_2_IRQHandler(void)
    ' g2 G- P/ d! @
  3. {
    4 v$ I- ~) J& @( A) H
  4.     /* 判断产生中断请求 */; J6 q- G  R! H( T. f5 y$ c' d
  5.   while(ADC_GetITStatus(ADCx, ADC_IT_EOC) == SET): F7 m$ U% X! e7 p3 u
  6.     resurt=ADC_GetConversionValue(ADCx);
    ) }8 S3 D! u5 N
  7.   /* 清除中断标志 */- M; `7 V5 ~: K
  8.   ADC_ClearITPendingBit(ADCx, ADC_IT_EOC);
    7 R* `6 N# e5 j
  9. }
复制代码

% }, t: J) y" r2 V' f
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"
    6 F6 U5 |1 |" X5 g" ]) m5 }! y
  2. #include "usart.h"6 P" r+ H" J' P8 |
  3. #include "adc.h"
    & U( D6 D$ r' L* a7 Y
  4. uint16_t result;
    ) f, ^" W/ W" O+ S+ ?
  5. void delay(void)
    " J8 O! v! O& S$ o2 G" _
  6. {
    0 e. T9 Z. O9 X: l8 |
  7.   uint16_t k=0xffff;' O+ n9 b0 K8 ~' @- u  [
  8.   while(k--);$ I" i) T! E9 b3 y
  9. }
    + m9 Q$ m( R; X+ j
  10. int main(void)
    5 {& _, ?: Y/ I% ?1 g7 ^% [
  11. {9 C1 z) Q/ {: e' D
  12.   float voltage;' O8 t* B4 {3 `8 d  z0 p
  13.   /* 串口调试函数 */1 @0 g  P7 }( I0 W0 r% Q9 i( J5 i
  14.   DEBUG_USART_Config();
    # ]* {/ c, F2 D2 C6 ]7 t% E9 a
  15.   /* 与ADC相关的函数打包在此函数中 */- m( w& L4 P1 F8 [/ l8 w  P8 h
  16.   ADCx_Init();2 M# n2 J$ r. `8 }
  17.   while(1)
    8 Y& s$ S- d, v$ p6 h1 d; A/ p- V
  18.   {
    * Q& J9 q: I2 |! P  F. y
  19.       /* 强制转换为浮点型 */0 P/ l0 B6 S; e6 ^# ?4 a
  20.     voltage = (float) result/4096*3.3;6 \7 S- ]6 p6 c6 a6 n# {+ a7 Z
  21.     printf("\n电压值为:%f\n",voltage);
      _+ q& V: o9 l  T" a" R
  22.     delay();
    ! T$ P4 z+ H* B9 E* H: P0 q
  23.   }  C( `2 a/ l6 @3 P
  24. }
复制代码
2 [" ^5 k+ F, z
转载自:单片机与嵌入式3 e  H7 _: F- e
如有侵权请联系删除
9 f8 u' _! o. Y. z  t" X# M! ]
* H& X# B4 l2 k) M. M) K
  p3 u% D( U2 a6 j3 l2 `  d6 C
赞 收藏 评论0 发布时间:2023-8-10 14:33

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