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基于STM32CubeMX实现ADC的经验分享

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攻城狮Melo 发布时间:2024-6-15 12:26
什么是ADC?
  I) P4 M  f  U) m5 w( p9 d# IADC是模数转换器(Analog-to-Digital Converter)的缩写,它是一种将模拟信号转换为数字信号的设备。在嵌入式系统中,ADC常用于将传感器产生的模拟信号转换为数字信号,以便微控制器进行处理。
% _  a" s* G; l+ E3 M, |0 }0 O4 E$ \

& a( z+ F. k. c- B% b+ H+ v# BADC是非常常用的器件,所以应该学会如何使用。, r8 B: u( Q# z! U$ f

- }1 K7 q# U5 B5 r8 \$ v0 @
' p- x( [5 ~& a- O
微信图片_20240615122111.png 3 u; y, z. g8 n7 }/ R1 V/ q
  F) K' P' u* q

* C2 o* T# A7 v  m* ~7 N
, a) M" I. i3 R0 {$ ^8 T, [
STM32中的ADC
9 K4 O. U9 \* ?; b# J, RSTM32微控制器系列是由STMicroelectronics推出的一系列32位ARM Cortex-M处理器的嵌入式系统。STM32系列通常配备了内置的ADC单元,使其能够轻松地进行模拟信号的数字化转换。: b0 g  d: }: M; o4 J+ R+ N
, p* [0 x& R, u+ d4 C+ `1 q

1 P5 C  f/ I! y$ F$ {/ b 微信图片_20240615122108.png
; z; C, T0 ]* V: f) I4 E6 G9 c+ ^, A& K; g% h, _/ h" ^

+ {, _. |4 v' z" ~$ `. |
$ [) m  X- X0 W7 C3 a6 ^$ X) ^
STM32 ADC的主要特点- ?  k% i6 M1 e
1.多通道: STM32 ADC通常具有多个通道,允许同时转换多个模拟信号。每个通道可以连接到不同的传感器或电压源。9 h/ ]2 |4 k8 x8 W7 x

( l4 s- ?# ^4 h' D

, p: r5 {3 K- v+ I4 e/ I; F; z2.分辨率: 分辨率表示ADC能够将模拟信号分成多少个离散的步骤。常见的分辨率有12位和16位,分辨率越高,转换精度越高。
( G  ?& X1 J2 M9 ^- K
! q; F$ \/ ~0 i) u  q4 z
- t0 z" H7 S" h5 Z
3.采样速率: 采样速率是ADC每秒对模拟信号进行转换的次数。STM32 ADC通常具有可调节的采样速率,允许根据应用的要求进行优化。
0 X, V( G; _) |
- R) G2 B0 O) v- T

# [: I! U) f: l! q6 u! E4.触发模式: ADC可以通过软件或外部触发启动转换。这使得可以根据需要灵活地控制转换的时机。
6 O) \( M9 W  ^4 f# f/ t
4 J' N+ F# h2 n3 a1 {) u2 NCubeMX初始化
, Z- M& `; u: P' W% |4 T8 Y7 d: l其实STM32的ADC可以分为单通道与多通道两种。
; j; o+ d/ D+ ^
+ t1 q# L% }1 V6 C! o. H1 Y+ w

0 K% _- I1 {/ N1 t1 J! n单通道即使用一个IO来实现ADC,多通道也顾名思义,使用多个通道ADC时如何处理。
- A3 X1 }$ D# [$ r8 s" `/ `3 ~0 C5 d; F+ H: A
7 H5 N' A/ c: D1 E5 b: b
单通道ADC配置图片
- i7 B* `1 `' K, g" F0 r0 }9 t, g+ t, }" q0 S2 _9 q$ A: W

1 i& P6 H: I! E( ^/ e; Y: d 微信图片_20240615122103.png ! i; r+ z' ?1 _& f

( K! n; _' T8 O5 A
# `: [& S, |! N9 B1 l3 g3 K
9 T+ K0 h$ ~8 k1 \; R& ^* ]/ i
在CubeMX中选择好对应的芯片,配置好时钟,开启串口方便调试。
3 s! t% @: @% O* i# P) f* D
) ~- |/ H7 \, J4 I 微信图片_20240615122058.png 9 o/ b- ~+ Y+ @* j4 M
/ [  _' i" E) d: u  i9 J; Z2 F
% ^: G3 |) A' [, _$ j

6 V; x' g& i' N& e选择具有ADC功能的IO,点击开启ADC。& v" l' G5 @- a' ]0 _

1 ?1 y, |% s: Z7 ]! Z: s7 U

& z/ l( ^& ?6 B" TADC设置; _* t" j! y  B+ t$ v& x4 d9 {

* n2 c' P6 G6 l+ D8 C6 C% k$ @ 微信图片_20240615122053.png & X) o( y6 f) Z4 Z, K% B& W
0 E) d9 O, {- r% A' z4 i

7 ^$ u: ]8 L/ c- W& H! k& Q" _4 o

- m8 s5 A7 p' H& m% V4 g% y6 u设置ADC的模式,单通道的话大部分都不用改。7 h5 f5 N% e7 I; I+ z) m
然后就可以生成我们的工程了。5 `- A3 ]9 t7 `! o3 G% p* @! X4 @
6 w8 A. {5 @7 X4 G) u

" g' `' n2 @; k2 j4 W4 i$ g/ M" _代码配置
% @' m2 S. Z8 a* H! h' b1 y) M% i' [
  1. #include <stdio.h>
    4 u  }$ h6 e$ s: u
  2. int fputc(int ch, FILE *f) {
    % x. R2 i; U; y( C7 e
  3.     // 发送单个字符
    6 w2 F# |0 G  [- t8 x" \# o
  4.     HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, HAL_MAX_DELAY);
    ; \- t1 H$ B" U$ v( N+ l  j6 F
  5.     8 A+ D( Y: B' R0 {5 t: V
  6.     // 返回发送的字符+ e8 z' `7 `, t: h! }8 I! c
  7.     return ch;( ~- A: M4 N0 X+ Z+ h$ u
  8. }
复制代码
: Q4 r( M: v6 A5 L  E( c) t2 C5 Q
在Uart.c中重定向我们的串口,方便使用Printf函数。# J1 u& D2 K, s8 v- ]
  1. while (1)
    ; c# K7 ?& }2 o! k% ~& S; Q
  2.   {- ]; U- w' y  x$ m
  3.     /* USER CODE END WHILE */
    " u. o9 X# H/ H1 o: C
  4. ; v  s' B% M3 k3 n4 s) N
  5.     /* USER CODE BEGIN 3 */
    / g5 o2 f" u5 K) w, ]
  6.     HAL_ADC_Start(&hadc1);//轮询模式开启ADC
    9 `- w. w5 H3 k
  7.     HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);//等待ADC转换结束) l0 c8 a3 i1 l, C9 U5 O
  8.     int Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//获取ADC转换的结果* Z2 S! m$ I+ O% a! k) P. x7 b  Z
  9.     printf("ADC:%d\r\n",Value);//打印ADC
    1 k& Z$ `- ?: H' `) I
  10.   }
复制代码

  A4 o/ w( ]& G; C: }9 j, \/ D/ G 微信图片_20240615122049.png
) I) l) g4 b. }* o& Z. u/ v* t  `" {; h2 R3 q
( a8 S0 h, O" ^1 K! z0 B
' T# k8 G* Q$ p0 M
可以看到我们实现了单通道ADC。8 N4 E/ P- P4 W3 \

; k7 U# Q3 M- e4 q7 f3 P& o
7 r+ q6 R; X; W$ i- m3 R  k
多通道ADC
8 d+ a3 N7 o( k* i7 a多通道ADC,我们使用多通道间断模式
, M, F' A. s- Q) s$ I9 l6 a; j/ K1 o  p0 K1 x, _" i) ~
微信图片_20240615122046.png 6 r: c/ a; C4 g8 S7 S5 @
( h4 z- |! D) M/ U
% L# }! N' p% |. \

. T; K3 j- f" v5 T8 o开启多个ADC通道。
& \; Y: C( a, i- i- p) R( Z7 x. o- F. C' s: E9 R
微信图片_20240615122043.png ! P; H+ @1 I% _/ _$ x
3 B; W8 O9 {1 t  [6 _" {- i  Y
. I) B& G2 b* _
4 U& }; g  |/ K' s8 z
这里必须使能扫描模式和间断模式
1 \) h* x+ G, j& {" `5 {; Q2 m$ Z; J" q- ^, F' L$ @
微信图片_20240615122040.png ; y. P4 i" a1 t, L* C0 d

6 Y' S" X1 k0 g7 f4 y1 l
4 L- G# x$ t$ B) y+ j' D! {' X
7 p3 z% K1 X* _: Q: e& s9 r
通道数设置为3,顺序为12,13,14.
7 n. g2 z4 ]& ?4 q  G
  1.   while (1)5 }8 i' [$ R$ R
  2.   {3 `% L! ?3 @- M9 v1 r6 H
  3.     /* USER CODE END WHILE */
    ) S  u1 A* s, x, C* h

  4. . u, y) X9 f+ \& _5 M
  5.     /* USER CODE BEGIN 3 */, H9 H, a1 Q+ c* q* i! v
  6.     HAL_ADC_Start(&hadc1);//轮询模式开启ADC7 d! ?! F$ K' V; {: p( I' r
  7.     HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);//等待ADC转换结束: g) F3 j3 t4 K4 D; }
  8.     for(int i = 1;i<=3;i++)//总共三个通道
    & ^' y6 p/ o+ H: \
  9.     {
    ( x5 L* E6 N" R& n
  10.       int Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//获取ADC转换的结果
    ! U8 u) a- F, N$ B
  11.       printf("ADC%c:%d\r\n",'a'+i-1,Value);//打印ADC
    * b/ {" S5 D8 b' K$ @
  12.     }9 F& `0 G) q, }

  13. 1 Y6 h3 I# }, P& e& ?
  14.   }
复制代码

1 k2 W/ y; j4 l8 ]( s这样子ADC返回的值就是按照通道顺序而定。
( s) e0 m9 R7 k$ r' O" P. T/ Y2 Z: w
微信图片_20240615122035.png
9 m5 ~" _0 O8 A1 {2 k+ v
7 }. ~3 a; }- S; ^. T2 l3 y
* c: S/ ^# g6 X- a/ R* G
! d- M& c6 G( [! R/ V2 \3 v
可以看到,可以读到ADC的值并打印了出来1 q6 S1 e9 o3 e, Q
% m0 r. d' R6 G- ~- S0 [1 u
9 l6 p& P; _- i- b
转载自: 电路小白& G# K* h% J- ^

! u) i* n( v7 A" |* q
! J4 ]7 q% a$ N% J; t如有侵权请联系删除
/ Y1 O: f  m% q3 n# \* J$ I: z
/ s6 L- ~1 f3 |; K: V; i' J" i; M1 h4 _

: A; |5 ?& A; x. L. A% v' `) k/ z, W5 d/ V
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