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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?
" W$ i- r% X" W9 U8 PADC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。
* Y! S4 z' g! s8 L8 C% q6 }# L2 K; X
9 `$ X( Y$ A5 g3 X, U9 ?( w$ [
ADC是非常常用的器件,所以应该学会如何使用。
3 r, i2 I4 H- h' K" r
) X) r5 Y7 H+ o

7 a5 R- E# w, `9 j 微信图片_20240615122111.png # U1 y  \) n$ Y3 J

+ T( p+ }+ G% [- G: o! Z2 T) C2 T/ }  W& f4 h

' S  n8 `* T& d% K* I$ H: ISTM32中的ADC; R9 y9 _6 H( F" r7 h6 I) K
STM32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。
4 v. N* d5 w& m8 ~( u6 U% ?
7 J  A  H- p: I4 s# F2 D$ V
- T2 k9 @# C& k$ C4 P
微信图片_20240615122108.png
+ B( j' G  K/ W- R& {0 b7 r) v; n. ~8 ]1 `  [5 c( `" c( v
& k5 t3 l% Z! O% D+ u7 y2 I
6 L7 g8 u$ L) L7 D
STM32 ADC的主要特点, t$ d: z9 X0 e* O0 P: J; T3 q
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。) w. {  P3 i* S! u% g, ^
( ?% d. N, v8 {' ^
% U+ }8 n" q6 e4 O7 c# b
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。
/ b0 V8 X1 p8 A
! K; G$ S+ m" P* P

2 q$ o7 k) e$ @/ a3.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。$ K5 q. p* j: J" F; F" {

3 X: L0 t# Y$ r9 U9 f8 C9 r: L
. X/ t8 @! i# U3 a7 H
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。
) }0 c$ _, ]1 O
0 {3 u( u9 X0 d- v: dCubeMX初始化
/ X; [7 Y3 ~" a& x6 \( O- b# ~7 x其实STM32的ADC可以分为单通道与多通道两种。
: w0 I, B1 f9 G, J. K* e
3 I9 ^: d) a* n1 g$ @

# `0 B3 y) S) P$ m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。8 w7 L5 h4 Y; c. ]/ P, K9 N
3 C2 y5 t! d8 g& u( U# ]0 M6 o) ^

+ M% n* J1 U. u单通道ADC配置图片
* H, U3 c, c' v+ w
. |: \% ^! l' P3 M' {, Q

7 K7 k  x7 _; q 微信图片_20240615122103.png
! P- z& ^( M( m2 y

; [9 H) D4 D  p! q2 W- ~. d! q& l4 w9 C2 w# w: c' W% s5 Y/ n
: a" X' l7 p8 u3 ~7 T
在CubeMX中选择好对应的芯片,配置好时钟,开启串口方便调试。6 m; F# s5 S  Q; @6 C- Z
; Z) f1 a- Y) t! _* B8 G$ \# T
微信图片_20240615122058.png
" z$ k  W% |! ~  H$ L% U7 |: Z6 D: F# R" E9 u& @3 H+ s
7 V. v8 d4 Y% P

# r. N! K" }& v2 v选择具有ADC功能的IO,点击开启ADC。0 E8 [1 m/ X' M5 m/ _- b1 ~& k

( A! t# }3 d, H8 r9 Z8 R
6 t( y9 W8 t# D9 ~# H8 y% G( @
ADC设置7 e) q! n% @) K5 L1 t4 s% n
  R& G, i& h. A) _
微信图片_20240615122053.png
) K2 h2 a$ _; A, I2 Z! U* |# {+ [  e4 @$ ^- [
, K4 O/ p! |- S% ^+ N/ w5 f6 O
( x0 Y" O8 t* `. D% T7 p1 K
设置ADC的模式,单通道的话大部分都不用改。
5 n& u6 A& G+ f7 d* w$ ]1 Q, N然后就可以生成我们的工程了。/ H! j' R/ w# X* z; S! Z3 [$ T

, o* {7 k3 c! d* b, z) X! C

$ y! A) M. v& U6 y0 y  p# X3 u代码配置
/ Z9 j( k  x: B4 T
  1. #include <stdio.h>% K0 [6 {* [( H2 _/ K' w
  2. int fputc(int ch, FILE *f) {
    ( J! s/ i' l; |3 h! z
  3.     // 发送单个字符
    ( r1 ~# |2 I" B7 q$ ^
  4.     HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, HAL_MAX_DELAY);& [) b5 N4 _" ]& [( B- c" n8 D( Z- q, J
  5.     ( G. R- W8 z. Q
  6.     // 返回发送的字符
    2 r4 z) g7 a2 @0 I! q
  7.     return ch;* G- J7 K! _& s- q
  8. }
复制代码

" A. T) M/ m: S; O  }在Uart.c中重定向我们的串口,方便使用Printf函数。: K/ q3 X8 A0 ]/ W5 m
  1. while (1)
    + ^' j/ S1 |( t7 r
  2.   {
    : V9 l" `- N, n
  3.     /* USER CODE END WHILE */
    / d; Z6 ^; M( Z+ f2 _0 C

  4. / _. x2 }; J  l0 J4 w1 S# D* H* k
  5.     /* USER CODE BEGIN 3 */
    $ d# i2 x* K. P2 p
  6.     HAL_ADC_Start(&hadc1);//轮询模式开启ADC% Q6 a2 D7 l7 t6 i8 V" `" F
  7.     HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);//等待ADC转换结束
    8 q6 }1 F, D. d; f
  8.     int Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//获取ADC转换的结果
    5 t: P& u1 d9 u5 q7 w$ j
  9.     printf("ADC:%d\r\n",Value);//打印ADC( P' s* B* i  w7 _4 ^- a( W! d
  10.   }
复制代码
4 u. N. l, C# d2 H9 b% {+ Z
微信图片_20240615122049.png
5 a/ N$ ~0 _) x
# Y* Q0 ~! {, h4 q$ G$ Q( Y# R8 O& L6 W' p; c* x/ d
$ U1 x. s/ ]/ S( u+ j+ k' p+ [0 A
可以看到我们实现了单通道ADC。
$ H8 t5 y$ A, G6 p5 n
/ e! G# r6 ~4 @0 V" l/ \; C! F
! N( i* j" W, w
多通道ADC5 r4 L0 [% r. u# W8 Z+ A7 N
多通道ADC,我们使用多通道间断模式7 K' k# @0 g+ C1 ^( K& n9 y3 ]

% x6 l$ q6 H( m- K$ |. X' J% p- B 微信图片_20240615122046.png
, P1 o/ D, j: ]4 T* ?# Z3 K. o0 [

* |2 B( ~& l8 H! K3 o0 j* O
/ x  x" h5 B, s) U/ ^2 x
开启多个ADC通道。( v: Y' s" |- I& W: b% ]

) f6 @7 p, p% H 微信图片_20240615122043.png : z+ G6 Q+ u  m$ s. r
: s2 b& F9 w5 v3 b/ _# f( a6 c
' l% s9 b8 @+ l% h  D

! B0 p" }' d! Q% z) f这里必须使能扫描模式和间断模式
& h7 Z7 }& L2 T9 q8 c- C, B$ b) P" _. m1 W* A( d
微信图片_20240615122040.png $ G4 a" Q0 W, @+ ?& B
# k* X0 z. p* V8 I6 a( `

+ L9 t  A9 m1 I8 o
: ]: s& J' F8 ^5 Y. ^
通道数设置为3,顺序为12,13,14.! W+ A" p& S) M, g, }1 [
  1.   while (1)
    : ~' j  f2 Y+ B! V+ ]
  2.   {# f  A8 r1 M# x/ K
  3.     /* USER CODE END WHILE */# J7 V- |) H( F4 q

  4. 2 v: z+ K: Y9 A3 x5 }
  5.     /* USER CODE BEGIN 3 */
    % ~0 k1 h$ a7 m/ U
  6.     HAL_ADC_Start(&hadc1);//轮询模式开启ADC
    , s2 u- S9 u6 U$ E- ~6 O
  7.     HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);//等待ADC转换结束
    5 Q5 ?0 \2 a7 g4 d/ r
  8.     for(int i = 1;i<=3;i++)//总共三个通道/ d, t, Z" ]) a
  9.     {
    / d5 D5 ~" C8 n* H- |
  10.       int Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//获取ADC转换的结果
    # y% p! L% W) i$ E
  11.       printf("ADC%c:%d\r\n",'a'+i-1,Value);//打印ADC9 q) m% y3 F5 e9 U, a
  12.     }
    , W# q8 V9 m6 H/ X" U; h
  13. . R' l1 t1 b! m* ], Y
  14.   }
复制代码
/ n5 V8 g  d, p! g% n" m9 p3 G
这样子ADC返回的值就是按照通道顺序而定。1 e- D2 T- G9 w. R0 j3 s# z
5 N, C* i. z9 `. y
微信图片_20240615122035.png
$ @3 h  f. J( ~  K. [& W7 X& K  v6 j7 l( K2 f+ k

; c: V# w' b- \. A; W
6 q) J1 k) ]/ q7 I
可以看到,可以读到ADC的值并打印了出来4 E0 a" J" k7 ^) P! ^
* h$ ^/ J( s$ \/ M
( k8 Q2 o8 }# `! Z
转载自: 电路小白. I  c8 X$ N3 K- C) X% ?' D3 d
: @8 p4 s1 Z6 w/ k) Z4 k1 m

8 G9 K9 W, X# D: G: w7 I% W' _如有侵权请联系删除- n, C5 N. K4 }4 I

) Q# A- N2 Z) l5 G$ S  @: w" I& C9 `9 r- a  A4 g
1 N/ e6 @1 B( s2 |2 Z! O

# a: b9 T% b* {8 t
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