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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?
) Q! G# f: q; V$ E  k8 dADC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。" ^9 G  T% T  H
& P  y) ~$ n/ \$ d5 u; R6 y
* }, M/ D, n) {, u& c4 r: I
ADC是非常常用的器件,所以应该学会如何使用。
0 _: c- p) l! h2 ~4 S
- t: P5 ^5 s- N* X& [8 [( y
) T5 L0 l, {, t! B# Z. V  t# g! q
微信图片_20240615122111.png
& d6 F3 Z' p5 g: @
$ E  s3 n9 F7 u1 K
9 o9 G, l3 _$ S( c

) ^. B2 ~! t+ r. c4 O/ MSTM32中的ADC
+ O0 f! \1 ?! g* ^4 JSTM32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。
( C! }+ T: A. d. I: B' k
3 G6 d5 [5 i% U3 i6 w3 ~

$ n* E8 e  y! E' t 微信图片_20240615122108.png 3 Z0 c  [1 t' p& ]
1 p( W) `" Q# E& N, Z7 ?- M" L

9 T: @% {$ D: B7 q0 w4 Q8 Y* F# r' l

, F% g% }* ~9 zSTM32 ADC的主要特点# [+ C) Q3 t" f
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。: `; ~& c3 [0 d6 y' H
5 a5 B" h: J8 E" V: X
7 h) v; F0 |5 a
2.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。
$ C4 M: b9 m. g: F) z0 @8 x; K! \  b  u  i* x% I( o& T1 q
7 W) b# Q9 j" I9 B. C5 _
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。
6 C) X" n+ m  K% e  L. K8 B& I0 T6 j6 P! t& W/ F' k* y- G

; v' c$ A3 j* o8 \6 o* q9 \4.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。
% Z) J5 L3 w) C% h1 N
  r& v5 Z) J) |4 o2 bCubeMX初始化
2 M1 r( l7 J% d其实STM32的ADC可以分为单通道与多通道两种。. \& K( F% C7 v7 O
5 A: w! I. b  p( }

0 O" V% l& F6 m: `" W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。
5 `# e( \8 n: B3 W& |' Y
' z5 v" w7 V/ {1 x8 z

& c6 m- l4 O: Y: k( ]1 S( k单通道ADC配置图片
0 R0 L- j3 q4 o7 m, {$ ]8 h; I
7 O9 a: G# R5 g: t& k3 q( R

5 `/ [8 F' @8 C4 A$ o( G, i 微信图片_20240615122103.png , G8 W* W  d9 @' z4 z! F8 j

3 ~- \  g' m: m8 n0 v$ Z$ V' X/ m3 _& X+ a/ ]) \2 k" ]' x! ?

7 h, p' O. _+ ]在CubeMX中选择好对应的芯片,配置好时钟,开启串口方便调试。5 {) |) y9 X! r5 A& U8 ]

; B* S! @# i9 v7 M+ e8 _ 微信图片_20240615122058.png : G' g# `* l" |! b) t

8 r! H; j2 w# x% p: E6 I, l
5 c1 U, b' _! c8 o9 F: q

2 t0 S. d0 }2 Z# `$ R选择具有ADC功能的IO,点击开启ADC。
) |8 p9 |3 U8 |" T, Q0 K; X9 m- d& G) l

/ r2 p+ Q* i3 o: EADC设置5 ^- f; p7 Y# L+ n3 \
! I4 e; t$ y  }$ H3 Q" y; V
微信图片_20240615122053.png
; O+ y" ~5 L; F' S- z. a/ T3 L# K" @! k
* P: M: I' |' E3 j# w

/ h/ z1 S1 w. b4 u. e设置ADC的模式,单通道的话大部分都不用改。- k" S( E) r9 ^: q5 h; ]
然后就可以生成我们的工程了。
7 F* ~( A1 @2 A
3 G& C( D. D: H+ k

) i* B( M4 S; u: B( ^9 n8 G% b7 f代码配置
0 ]1 F1 S' ?6 z% q: T
  1. #include <stdio.h>2 J; g  t. h) i1 S: ]
  2. int fputc(int ch, FILE *f) {( s: G& w! X+ a2 H" z
  3.     // 发送单个字符
    / v9 t5 _  ~& t" m/ c* `
  4.     HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, HAL_MAX_DELAY);
    1 ?! J$ o( ^7 B2 m. `/ \% l5 r
  5.     0 @: I7 a, O. m
  6.     // 返回发送的字符
    + V7 u1 B+ p5 V) v* d
  7.     return ch;; g' B- j' L$ L% V1 J/ p
  8. }
复制代码

- f9 F) `3 S, H6 [. v8 _* a在Uart.c中重定向我们的串口,方便使用Printf函数。
/ }3 ?8 t9 U# e5 t. q! E& {$ B4 _
  1. while (1)
    7 K3 ?# v' L+ S" h' o1 i2 A* f) \
  2.   {# d4 b3 M& b; L3 E5 S( N
  3.     /* USER CODE END WHILE */
    1 r' p# c: K2 Y/ r4 |  b, x
  4. + u3 S8 i% r: W& K
  5.     /* USER CODE BEGIN 3 */9 f1 v$ M9 q& q1 p* }& T# y1 V
  6.     HAL_ADC_Start(&hadc1);//轮询模式开启ADC. V, @( ~- b" u+ h- u5 A9 |+ y
  7.     HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);//等待ADC转换结束9 X# |& _3 U+ ~0 |1 ~
  8.     int Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//获取ADC转换的结果
    ! M4 s. o) C( d' o" v8 j# b
  9.     printf("ADC:%d\r\n",Value);//打印ADC
    9 m4 o% U4 ^8 d+ ^) ?" @
  10.   }
复制代码

- Y! ]' G7 y8 J5 G" X/ }2 T 微信图片_20240615122049.png
6 Z* \: t) v' l" w7 F% l& z: z" H
/ w1 X' s: _7 d# A# ]
  d, Q+ q+ A7 `
# n% f, s2 b# ?2 c6 A% R8 D' i2 o
可以看到我们实现了单通道ADC。+ i8 f- P9 W5 `5 P/ |
  E2 P# c! E6 j3 I. Z
" {* D! @  z! |8 r$ D
多通道ADC
* X# q7 {. {9 x) L多通道ADC,我们使用多通道间断模式5 [2 _9 k, e, r: B  Z% k* W

+ j  [1 Q: R: k* |- A# j 微信图片_20240615122046.png
: r1 K6 ~$ j* N4 J2 E2 g1 ^5 H
" {6 X/ H/ j5 _, V& a. P! C+ u0 {+ j+ n, ]5 x! o
2 L" ~+ P/ ]% C3 f' ?" v
开启多个ADC通道。
8 W3 W# @9 G! W% S# N2 W$ l
- c2 E* p2 D4 ~0 o 微信图片_20240615122043.png 1 H( q& P8 C- h8 o; R
; `+ [* o: O0 d2 c
3 e( p9 _( E% ^+ X5 z7 a0 M6 a# L

7 e, p  \8 ]7 i' ~+ q) w& s; U这里必须使能扫描模式和间断模式
( q+ P$ J. u+ K$ P4 o# B, c' p/ p- T& ]) H$ \0 W5 p
微信图片_20240615122040.png ( I2 J; N& J3 D9 B! E% V/ K1 B

* G8 }( e8 ?6 r/ \8 m% f4 c7 Q/ n' \3 e+ j& |. c, g/ _' q

2 F: f. |) \3 G通道数设置为3,顺序为12,13,14.0 C$ D2 ^4 `7 F8 E5 q
  1.   while (1)$ Q6 f/ q/ W7 @' }" V/ x
  2.   {  o# V, l) i2 u/ a+ G+ Q- G
  3.     /* USER CODE END WHILE */9 g' b  E/ p2 e

  4. ' k9 d) p8 \: ?* H
  5.     /* USER CODE BEGIN 3 */9 V# S: ?8 |$ q
  6.     HAL_ADC_Start(&hadc1);//轮询模式开启ADC
    2 h/ ~3 l7 i9 U0 T
  7.     HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);//等待ADC转换结束* C+ m9 p! [7 ?2 o2 y# V
  8.     for(int i = 1;i<=3;i++)//总共三个通道( C! k. ~* l4 C/ e
  9.     {
    6 E2 |  k" B! y
  10.       int Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//获取ADC转换的结果
    % s# i1 a. k/ {% b9 c
  11.       printf("ADC%c:%d\r\n",'a'+i-1,Value);//打印ADC* c" I9 q$ ?9 d& G9 j/ _
  12.     }5 ^5 K) h. x7 I

  13. 0 v1 T3 m. @4 i6 L/ E7 ?+ B
  14.   }
复制代码

0 S/ Q0 x7 k" l& F8 {这样子ADC返回的值就是按照通道顺序而定。
6 ?' a* i* `' q2 {& g+ @# \! m7 b" y8 Z3 D7 h) W
微信图片_20240615122035.png
& X, X& Q1 d% Y7 Y$ ~5 Z/ }! o' u$ z, A/ i0 q
7 d2 Y$ ^6 G2 a3 x: |" R+ p

8 M: X% s8 i: J$ e可以看到,可以读到ADC的值并打印了出来
, `2 @3 q) F& L) E' b6 u' {, ^% k& C5 h
, U4 f! _+ ~6 e+ i' b% y3 B' [/ M" d# r
转载自: 电路小白4 s# K, h  Y: d  ?0 q9 ~% F
" Q% O; N- D6 z1 d% N) t

+ \3 {" s1 ~5 @5 V- L/ p& V如有侵权请联系删除3 ^0 Y8 I0 e2 s. o
" w& B2 x, w- d. d! |: Q' ?; K

3 \& O3 P5 X, U! o
' D: W7 n' t! h4 H) d: H+ \
' w& B( p8 Q/ i* u( ?/ ^
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