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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:
- [4 n7 G/ x# H+ U! V
微信图片_20230810143153_6.png

3 I1 l  ?& P. P1 [
    功能框图可以大体分为7部分,下面一一讲解:
1 m# M7 [: w. K4 S0 W; t
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。
1 A+ ?. ^. ?; y7 ~4 L- s8 I& I
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:
5 E0 \' M0 Q) z6 [/ a/ q
微信图片_20230810143153_5.png

& V$ X1 v1 V  X; t  B+ Q
    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 T7 o/ \" i- ]7 R, t/ c
    ADC的全部通道如下图所示:

( o5 ?7 I3 O) t8 R; F
微信图片_20230810143153_4.png

1 t1 {; r: k0 K/ i1 S* N. s# D
    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。

* t7 a* S. x) c+ s& _7 P
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:
) I9 {, k; @* Y3 V9 j/ ~6 W: p' e
微信图片_20230810143153_3.png
+ a1 G' @! S4 j) Q! B
    通过SQR1寄存器就能了解其转换顺序在寄存器上的实现了:
) e4 H! u- x- t# U& X
微信图片_20230810143153_2.png
5 h5 ]* ?9 h" F( V8 a5 x( 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:
0 ]/ r' F; \% s: Y/ I
微信图片_20230810143153_1.png

: A' f. X4 B4 I6 O
    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。
9 j, D- X: @6 u3 y
    配置转换顺序的函数如下代码所示:
  1. /**! ~* o  ]0 w2 _% |5 y* M
  2.   * @brief  Configures for the selected ADC regular channel its corresponding0 i) U! X+ Y( h4 a# Z6 k
  3.   *         rank in the sequencer and its sample time.
    9 J* _! e( O* n8 F! n
  4.   * @param  ADCx: where x can be 1, 2 or 3 to select the ADC peripheral.6 W. {: V0 U7 [# d- g+ N
  5.   * @param  ADC_Channel: the ADC channel to configure.
    8 n3 y/ H2 X1 h+ |0 H
  6.   *   This parameter can be one of the following values:
    ( A4 k6 c9 G. Q  G2 o0 F( n
  7.   *     @arg ADC_Channel_0: ADC Channel0 selected3 M9 W& N  p2 m( ~% F6 \2 |, \
  8.   *     @arg ADC_Channel_1: ADC Channel1 selected
    0 e7 X/ v6 F% b1 p
  9.   *     @arg ADC_Channel_2: ADC Channel2 selected
    / O# @% n+ n; b2 G# V6 U  d
  10.   *     @arg ADC_Channel_3: ADC Channel3 selected  L3 S/ f/ @9 T8 F
  11.   *     @arg ADC_Channel_4: ADC Channel4 selected
    . T, r3 R, C# [6 Z/ G: S
  12.   *     @arg ADC_Channel_5: ADC Channel5 selected% X4 ?  \5 W1 d
  13.   *     @arg ADC_Channel_6: ADC Channel6 selected# o% @) V/ y5 q: h& k
  14.   *     @arg ADC_Channel_7: ADC Channel7 selected% @9 G' @$ }. q
  15.   *     @arg ADC_Channel_8: ADC Channel8 selected1 w5 ]1 }  E& s
  16.   *     @arg ADC_Channel_9: ADC Channel9 selected/ r# d+ X; i  B) h' Z9 n* _2 C7 J
  17.   *     @arg ADC_Channel_10: ADC Channel10 selected3 Q' U( ~1 ]: f2 }0 w, `
  18.   *     @arg ADC_Channel_11: ADC Channel11 selected
    3 a# a0 m' l. u9 S8 k: I. F
  19.   *     @arg ADC_Channel_12: ADC Channel12 selected: n1 I3 T$ l; @. i3 u. g8 E" Q; @7 U  a
  20.   *     @arg ADC_Channel_13: ADC Channel13 selected
    8 u0 p+ }( m1 `
  21.   *     @arg ADC_Channel_14: ADC Channel14 selected+ d+ T( g- r4 N% }. W/ C
  22.   *     @arg ADC_Channel_15: ADC Channel15 selected8 l( m6 m2 \- H6 l/ w4 i+ s
  23.   *     @arg ADC_Channel_16: ADC Channel16 selected
    . J( |# L$ ?. ?
  24.   *     @arg ADC_Channel_17: ADC Channel17 selected( @' H2 Z+ e) P% i
  25.   * @param  Rank: The rank in the regular group sequencer. This parameter must be between 1 to 16.3 i% r/ m1 T6 C% l
  26.   * @param  ADC_SampleTime: The sample time value to be set for the selected channel.
    7 R& e, n0 L, t9 N* M
  27.   *   This parameter can be one of the following values:1 J' ~9 o2 _' H& E( z7 y
  28.   *     @arg ADC_SampleTime_1Cycles5: Sample time equal to 1.5 cycles! [6 _0 L$ U0 V1 y$ a
  29.   *     @arg ADC_SampleTime_7Cycles5: Sample time equal to 7.5 cycles
    6 f  a( y* H* t2 x  n! H8 ?8 }
  30.   *     @arg ADC_SampleTime_13Cycles5: Sample time equal to 13.5 cycles1 k( j$ @2 h: _& B
  31.   *     @arg ADC_SampleTime_28Cycles5: Sample time equal to 28.5 cycles: I9 z! V2 j$ ~- n" h
  32.   *     @arg ADC_SampleTime_41Cycles5: Sample time equal to 41.5 cycles
    ; D+ }, t3 _( k2 ]: T' ]
  33.   *     @arg ADC_SampleTime_55Cycles5: Sample time equal to 55.5 cycles) F% E( z. V  r5 A4 S
  34.   *     @arg ADC_SampleTime_71Cycles5: Sample time equal to 71.5 cycles
    2 J- u1 i- }6 F7 Q, B3 M! o2 A
  35.   *     @arg ADC_SampleTime_239Cycles5: Sample time equal to 239.5 cycles
    # D* ^; m6 V& m/ R0 S8 i' H+ M3 F
  36.   * @retval None
    0 }1 [& h# c( V8 L( ~
  37.   */
    ) S- p! @4 Z' m& O1 e8 y, F
  38. void ADC_RegularChannelConfig(ADC_TypeDef* ADCx, uint8_t ADC_Channel, uint8_t Rank, uint8_t ADC_SampleTime)8 H6 s" V) {4 ?  v+ T3 g
  39. {
    # }! `/ h4 L- n2 w3 |' D
  40.   函数内容略;
    # R  W( O$ L4 a7 p3 g- a
  41. }
复制代码

) x3 b, ^! L) H5 X6 d0 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:

8 `  A4 x5 x' U' t! m" V  y
微信图片_20230810143153.png
7 L. v" H  K/ n0 j& X1 P
微信图片_20230810143154_5.png

5 {& i0 L# U2 v& B" ~  f& b& O
微信图片_20230810143154_4.png
' z: G, G% Y1 {9 F! s/ \, ~3 F

* z# O" |% Y5 S4 r0 j
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。
) I- h" e( k, c2 n# p
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:
$ j& o- i: V" ~
微信图片_20230810143154_3.png

* |1 W( x  H( V3 o9 W/ ~5 G
    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。
2 U  H. o2 C5 C3 X' w" V
/ y* V4 A+ B2 }
微信图片_20230810143154_2.png
中断

! s& w; D1 g( T% B$ L0 h
微信图片_20230810143154_1.png

6 ?3 }# N2 k+ \; t8 S1 H2 \, ^
   
    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。

    7 P3 D; b9 q( s* A- m: q
    以上中断的配置都由ADC_SR寄存器决定:

$ E( O  I- U6 T9 Y) X& T" {
微信图片_20230810143154.png

$ ~) ?9 Q. o9 a$ I+ R/ ^

/ f% ^' T% Y9 s
    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。

% Q+ h7 F2 X6 J! \' B
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 / 40963 c* i- [2 Y6 Q+ o7 `+ B

8 v, r* k4 c( \, M% Q3 W

* {' ^/ x7 T5 y
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
    ( l' o- L5 B9 }3 Q! D0 ?( i
  2. {
    % n8 V" C( F( f  J
  3. uint32_t ADC_Mode; // ADC 工作模式选择( T6 ^& E: T& G4 F: X1 \
  4. FunctionalState ADC_ScanConvMode; // ADC 扫描(多通道)或者单次(单通道)模式选择 1 o: v/ H$ h% X2 a
  5. FunctionalState ADC_ContinuousConvMode; // ADC 单次转换或者连续转换选择2 Y1 U+ Q' {+ V- c8 q
  6. uint32_t ADC_ExternalTrigConv; // ADC 转换触发信号选择/ I3 H. u, n. T7 w7 Z1 l# W5 |( i
  7. uint32_t ADC_DataAlign; // ADC 数据寄存器对齐格式
    : N0 P6 N$ {8 g' E1 y  s7 F
  8. uint8_t ADC_NbrOfChannel; // ADC 采集通道数
    ) S" V" d' t, i3 ^8 X2 u6 R
  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。

/ F/ ]4 y! Y/ x
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。

# D2 f0 A0 c9 x7 Q
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  h) @' e& R4 m' W) ?  X; H
  2. #define __ADC_H
    + V# Y( E8 w3 |0 J) W# ]' Z( n
  3. #include "stm32f10x.h"
    + q4 x% G1 ~# s- j
  4. /* 采用ADC1的通道11  引脚为PC^1 模式必须是模拟输入*/; p' V6 S$ J2 L6 @/ \
  5. #define ADC_GPIO_RCC     RCC_APB2Periph_GPIOC# p* Y4 l# l- c+ \7 u; [+ A
  6. #define ADC_GPIO_PORT    GPIOC/ Y" h2 _' L9 N- b
  7. #define ADC_GPIO_PIN     GPIO_Pin_1
    - d9 u; N1 o% M& g! ]; Z: d
  8. #define ADC_GPIO_MODE    GPIO_Mode_AIN  
    % |3 \0 U' Z0 X% r+ H
  9. /* 配置与中断有关的信息 */
    7 h  I. Y& P# z. V  J( a1 u7 G
  10. #define ADC_IRQn         ADC1_2_IRQn
    , o) z4 z0 U$ X$ n4 I
  11. #define ADC_RCC          RCC_APB2Periph_ADC1
    ! @0 |6 N! I/ x# I2 u
  12. /* 配置ADC初始化结构体的宏定义 */
    ( f: y8 i! V, ?2 C# d
  13. #define ADCx                          ADC1+ L$ ~2 }! ?6 Q6 T' z
  14. #define ADCx_ContinuousConvMode       ENABLE                      //连续转换模式: ~3 F& i8 _* t* p* ?% M% }4 {
  15. #define ADCx_DataAlign                ADC_DataAlign_Right         //转换结果右对齐0 f: @! v% a" x
  16. #define ADCx_ExternalTrigConv         ADC_ExternalTrigConv_None      //不使用外部触发转换,采用软件触发
    7 i  e7 a, C2 z2 v# U  a
  17. #define ADCx_Mode                     ADC_Mode_Independent        //只使用一个ADC,独立模式
    # _7 i# @; C7 F  \
  18. #define ADCx_NbrOfChannel             1                          //一个转换通道' `( f+ w6 ^6 Z# ~$ `
  19. #define ADCx_ScanConvMode             DISABLE                     //禁止扫描模式,多通道时使用
    2 O2 Z+ D' U% `3 \: w+ z% B6 o
  20. /* 通道信息和采样周期 */
    ' N) q( C3 S% d5 {3 |0 `1 j: W
  21. #define ADC_Channel                   ADC_Channel_11- ~% W0 a3 y) l: k
  22. #define ADC_SampleTime                ADC_SampleTime_55Cycles5
    1 _! }/ ]+ \+ P: x) V
  23. /* 函数声明 */
    + n0 G/ m' L& v
  24. void ADC_COnfig(void);
    ! y! l' a! g; E. F2 n
  25. void ADC_NVIC_Config(void);
    ! Y: p" G3 r! k* O: j  n2 X
  26. void ADC_GPIO_Config(void);
    $ @) W' j2 A* g1 N# P) D) T
  27. void ADCx_Init(void);
    / N4 D/ ?* j6 E5 V- Z  S8 D
  28. #endif  /* __ADC_H */
复制代码
& V9 G: i! D7 L
引脚配置函数
  ^$ I  e: h, k# U
    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)
    9 l, K6 N* _' x: o4 ^* q
  2. {
    1 ^* s# \& h' x; u2 ?
  3. GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStruct;
    ) v5 M8 ^% J* W- P2 C$ C' s& l
  4. RCC_APB2PeriphClockCmd(ADC_GPIO_RCC,  ENABLE);
    / l- k% [% F2 J8 k
  5. GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = ADC_GPIO_PIN ;
    & c& e6 i# ?; F, h# y& y5 t; {3 P
  6. GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = ADC_GPIO_MODE ;, ~( M3 G7 ^* R4 W  \1 o
  7. GPIO_Init(ADC_GPIO_PORT , &GPIO_InitStruct);
    ' e. R2 e* @8 ?, |/ ~
  8. }
复制代码
$ o+ n: B6 G  q, 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。
0 r/ |5 h! G7 o
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)
    5 r' v7 Q8 E) H. N
  2. {# ~. t. _, `' f1 D4 q- ?* _
  3. NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct ;
      U" F% D" {% a0 ^4 V
  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 */
    - Z. w& m1 G5 _. |0 K  L7 V
  5. NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1) ;! }8 f5 x6 c! P) k
  6. /* 配置初始化结构体 在misc.h中 */. w" u0 l1 c6 ~$ |% w4 N5 u, R% G, }$ g
  7. /* 配置中断源 在stm32f10x.h中 */% u; @! ]% W' f
  8. NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = ADC_IRQn ;
    8 Z) p* x2 I8 f6 ?- h
  9. /* 配置抢占优先级 */
    ; q, B( X! ~0 I; E/ u( b
  10. NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1 ;' L* r. _5 {" h" z+ q+ F- K+ Z
  11. /* 配置子优先级 */$ e4 @: I3 q1 i% K3 _$ a. V3 ^
  12. NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1 ;/ B! U% f' g7 N: h& i: J4 ~  l0 f
  13. /* 使能中断通道 */
    2 j1 ?. \, H3 t) ]# E) P
  14. NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE ;7 \; \) i" L$ w$ {) I3 w% ]9 I
  15. /* 调用初始化函数 */
    ; @* M! s1 f( Z
  16. NVIC_Init(&NVIC_InitStruct) ;
    0 Y4 s" F4 S: p  |4 F$ v6 W8 H
  17. }
复制代码
9 k2 ^* V; Q- [) @
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)
    6 I8 V7 @: f. `7 w! O; Y1 q
  2. {
    1 _; A- S( U1 J& l/ T! o
  3.   ADC_InitTypeDef  ADC_InitStruct;# f, J* U: b* c  X% [7 u! E' O
  4.   RCC_APB2PeriphClockCmd(ADC_RCC,  ENABLE);: z/ R- P, g7 x+ P& @% K
  5.   /* 配置初始化结构体,详情见头文件 */7 L% t6 Q+ Q) G9 i7 Y7 {
  6.   ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode = ADCx_ContinuousConvMode  ;/ Y( D7 W6 u+ ~# H+ [
  7.   ADC_InitStruct.ADC_DataAlign = ADCx_DataAlign ;0 L( g6 n& |! {
  8.   ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConv = ADCx_ExternalTrigConv ;/ \; L5 b2 b( F  O* P
  9.   ADC_InitStruct.ADC_Mode = ADCx_Mode ;
    ( M" j% }- G7 @9 [$ K
  10.   ADC_InitStruct.ADC_NbrOfChannel = ADCx_NbrOfChannel ;& x/ ?3 q1 Y; e! X; P: c
  11.   ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode = ADCx_ScanConvMode ;
    4 b  q0 j; ?, |. @
  12.   ADC_Init(ADCx, &ADC_InitStruct);
    ; j" h! T$ P) e) b7 g# y2 S8 N9 j
  13.   /* 配置ADC时钟为8分频,即9M */
    ( Q: |; z# Z, P% C% ~7 {" ?( g' }
  14.   RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div8);
    5 I7 d# a- {8 u5 G( m4 s
  15.   /* 配置ADC通道转换顺序和时间 */
    3 e$ l( u% N- v
  16.   ADC_RegularChannelConfig(ADCx, ADC_Channel, 1, ADC_SampleTime );4 C  H1 X6 `9 y- G
  17.   /* 配置为转换结束后产生中断 在中断中读取信息 */
    & V/ F7 H3 C5 O6 T3 t. e
  18.   ADC_ITConfig(ADCx, ADC_IT_EOC,ENABLE);
    ) o& _6 r- i: a$ q# }( C' M5 @
  19.   /* 开启ADC,进行转换 */
    5 q/ O7 z4 K5 `6 H7 }9 e6 U
  20.   ADC_Cmd(ADCx, ENABLE );
    ! C, L0 u; }& V+ c- ~; L
  21.   /* 重置ADC校准 */
    * }9 |& z) N7 W+ W0 c0 `) }
  22.   ADC_ResetCalibration(ADCx);
    4 C6 w4 B% a( J$ O4 n8 u
  23.   /* 等待初始化完成 */" A% f& q0 r; `' A0 _
  24.   while(ADC_GetResetCalibrationStatus( ADCx))
    & K3 R9 {- F8 `6 h: X
  25.     /* 开始校准 */
    ) i. Z( C6 L/ X/ n7 d
  26.     ADC_StartCalibration(ADCx);
    + M2 u  R: Q# a* k( `4 t. ~8 k0 ~
  27.   /* 等待校准完成 */1 O# c( ]5 e( d4 B/ g8 ^: S  d& K
  28.   while (ADC_GetCalibrationStatus(ADCx));
      X+ ?7 B3 H3 R: S7 g
  29.   /* 软件触发ADC转换 */+ k/ h. g7 j6 w9 k
  30.   ADC_SoftwareStartConvCmd(ADCx, ENABLE);
    7 [3 Y1 w* p3 @
  31. }
复制代码

: T2 e7 d% a2 h& B3 u# r
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;
    / R& u& R1 E* \* X( J
  2. void ADC1_2_IRQHandler(void)& `; V* k* K% T  p* ^8 X
  3. {
    6 ^' ?/ X2 T! i6 H5 g
  4.     /* 判断产生中断请求 */
    $ H, y: q. m$ P  K  |
  5.   while(ADC_GetITStatus(ADCx, ADC_IT_EOC) == SET)
    - d; J& {1 Q2 P7 S( R! N
  6.     resurt=ADC_GetConversionValue(ADCx);
    . L9 t8 K* A& Y% L! P
  7.   /* 清除中断标志 */
    $ [" j  w% v$ B' j3 [1 z
  8.   ADC_ClearITPendingBit(ADCx, ADC_IT_EOC);
    - J! a2 l) N/ z0 @' `5 m7 k
  9. }
复制代码

, A( {4 _$ h) j
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"
    8 l6 e6 W8 |+ x
  2. #include "usart.h"
    - m5 m0 k' B" P/ C6 T
  3. #include "adc.h"
    1 q1 v2 G$ @. @( Y* P5 j
  4. uint16_t result;& ]& a+ L7 z6 |2 D2 b1 y  z+ [' O
  5. void delay(void)
    & E' l, j0 g/ q0 H1 B1 O
  6. {
    9 J* u! J9 h; ]4 b
  7.   uint16_t k=0xffff;
    * ~, y3 t' A: |0 d
  8.   while(k--);# M1 u4 s$ w. ]' M- d3 ^* u
  9. }$ g, `0 b  U3 ?  r/ U+ L) X
  10. int main(void)- N4 H: N# M% j
  11. {; _/ i8 ]' N7 p1 h9 v2 r& m1 D' Y
  12.   float voltage;! f, d& o) I7 _/ _+ A3 J. k
  13.   /* 串口调试函数 */4 B4 W- p+ y; q5 Y
  14.   DEBUG_USART_Config();
    2 q2 R+ f8 w9 E: {% z6 O
  15.   /* 与ADC相关的函数打包在此函数中 */- I$ H4 `6 _6 x: t. m7 B
  16.   ADCx_Init();+ O7 ]3 k: P: k; i# q
  17.   while(1)3 g/ W* ]4 {& ~" I7 ^+ Q
  18.   {
    : p, y5 g: l4 J% b" B
  19.       /* 强制转换为浮点型 */! j! e: Q. v: h  z
  20.     voltage = (float) result/4096*3.3;6 F# Z% V1 h( A' s% o% K
  21.     printf("\n电压值为:%f\n",voltage);, o$ Z8 G5 k3 c: ]! K* Q. k
  22.     delay();
    , w# K' y9 n+ D: @* y7 {* r
  23.   }
    2 W2 T# S% a! Y
  24. }
复制代码
  M! ?* t0 \6 L
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! x5 }- x$ H' P; Z9 E% a# O
5 T) ~' o# V" p! n$ S7 ~9 y3 @- d9 m8 L# _% [4 ~% W1 y
收藏 评论0 发布时间:2023-8-10 14:33

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