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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?
4 r, s8 Z: w7 u  i5 i- E* {" q5 f. yADC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。
5 W) u/ n: j$ t2 g; k! J( b' }9 c! S/ I+ N0 t' a7 o

. N5 J1 ?1 I  {, A  X/ b! sADC是非常常用的器件,所以应该学会如何使用。- ^! k: A* V" B0 c8 {7 i4 y0 t
" m+ \! ?+ n$ q$ H9 H- _+ D

1 A; Y0 Y. m' _. s8 p 微信图片_20240615122111.png
+ f8 D+ B* t' A5 ?, i, a
, v* n* U7 z& z& T) @! k9 f, a2 |5 @6 Z& |$ l
# _: U- Y7 K5 P* u' T2 ~
STM32中的ADC
. O) d& R1 `2 _1 ]; X+ }- R& DSTM32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。
8 o+ r9 t" }2 ~* F
) C5 L2 M! V, H0 q: s1 |

6 X( N0 }. g8 {6 u1 ~' _ 微信图片_20240615122108.png 3 c1 ~+ ]* n! u9 V
0 U. U7 N. s( P' @7 y) h

  C4 W3 t- a: M* N, h, U5 E6 Q
" d% H/ r& E' _$ }! J+ i
STM32 ADC的主要特点2 h9 \1 I4 W. C7 {
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。
6 C2 V  _5 Z* }8 ^' e5 M; [
+ B5 ~' l# b" ?9 a; k' J- ~

) Y2 k3 i) \0 v1 F6 H- K* ]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。
  z+ M" n1 G' f8 ?# |) J$ y, ?( }6 v9 y

+ {' E) W5 R) ~! U/ e. ~  H; |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。5 U2 Y) }0 c4 [2 m9 S

9 O7 H0 x3 s( B- F0 [  d+ `; b

/ h1 I( E& ]8 V/ f8 k5 l4.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。
5 T  G4 T  j/ U4 e! _" h! R+ I' `
CubeMX初始化8 a7 l7 \+ u4 H4 u# i+ D) _' `
其实STM32的ADC可以分为单通道与多通道两种。. i: ^0 B9 D* o. D5 K2 v* }
! l. k9 g( \) X! k; I8 q* b3 P) L
, K$ ^7 h4 @' `- b9 Y/ J# `
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。
3 ], u7 v0 Q) B  x% }1 J( B" X* P0 G# Q
  C! Y  v2 R# K) m; U0 V, {
单通道ADC配置图片# G+ }, F# y. k; o$ h* L' ^

( [" ?. K' T9 g6 G) ^

  h9 e: M5 O! P# g& k# ^5 A- k 微信图片_20240615122103.png
6 w6 c8 j; f, Q8 h* X
; G  o% O* k, c- R/ r+ N
$ s% ~' B. S& K6 R- E
1 y/ D8 `% p4 N- w; O, K
在CubeMX中选择好对应的芯片,配置好时钟,开启串口方便调试。
1 _# @0 Y% s8 F5 S# v5 H; I5 P) }0 |% e  p$ Y. e
微信图片_20240615122058.png 1 N* e1 {0 _& _( X0 |) B1 T

: W/ n$ n. U  Z2 e  D: N7 B8 H- E9 K/ x4 w3 o( j- r+ _
# H+ `" W4 S/ z& i1 A
选择具有ADC功能的IO,点击开启ADC。
- \& e) ^( M& h, b( C* G. I, y4 s( s

; K5 r+ h$ w" O6 S* c  G  ?ADC设置; X6 [. c7 G6 m) C0 f! A2 j
( v" \) a! Q  n- u
微信图片_20240615122053.png
+ q* T. T" w" R, x. g% h  q' I" _2 S& _" M$ C
: P4 W  q1 N! K* V0 `
( ~( Q8 p) ]7 i3 l. f; V4 Z8 ^& j
设置ADC的模式,单通道的话大部分都不用改。/ I/ T6 S6 N7 A" \2 y( O6 t# L  Y
然后就可以生成我们的工程了。7 A+ O7 e7 j9 j
# y) {- A$ N1 W% r) O
& u% T! @% ~8 i  L/ r  l1 X1 Y
代码配置9 p4 h1 O& g3 O
  1. #include <stdio.h>
    7 h& f5 m# Z3 ^! h
  2. int fputc(int ch, FILE *f) {+ y* p: c/ K# ?5 }7 E
  3.     // 发送单个字符
      C" }3 f# ?. t1 c, r1 e0 M
  4.     HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, HAL_MAX_DELAY);
    % z3 J7 w6 l3 A( n3 U9 i
  5.       O) Y. A- c( R! a
  6.     // 返回发送的字符- ^+ a. L$ G& f0 m
  7.     return ch;8 P& n& O3 L, H6 P1 U8 R8 N
  8. }
复制代码

# v# f' m0 Y# g9 a在Uart.c中重定向我们的串口,方便使用Printf函数。
( Z( r+ R* j0 K4 N; {
  1. while (1)
    6 f2 o8 v, F% H: M
  2.   {
    7 e+ ?# z/ j6 f  j0 e$ T. M( l
  3.     /* USER CODE END WHILE */. r) ?! s4 T& ^4 J- J3 S$ ~8 M5 @
  4. % S  s' w7 Z2 U9 P* d
  5.     /* USER CODE BEGIN 3 */
    5 ?& t% z9 s6 C' Q8 j8 \6 s3 x
  6.     HAL_ADC_Start(&hadc1);//轮询模式开启ADC
    . t6 Z; R# i6 i3 r- S! z8 h+ i- U
  7.     HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);//等待ADC转换结束6 q$ b% t+ X/ e7 d( X
  8.     int Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//获取ADC转换的结果" x: h% ]9 W( J  J
  9.     printf("ADC:%d\r\n",Value);//打印ADC
    : N' ]3 ^! v/ L7 H( O" i1 z
  10.   }
复制代码

; R2 B/ y6 h  w 微信图片_20240615122049.png + J: ]% `  E! F7 G# l( M

# ~, J$ G( U: M# S; \9 ]- O% z8 h% E2 e9 O& i% e

6 t  A* J9 e. d: X% m可以看到我们实现了单通道ADC。
# C  _, }$ o3 W" P1 p* A3 ?7 N% n* ~9 z, E( h) r
/ t% \4 C4 ]; K
多通道ADC
3 j" n6 J& s9 k, F: A& A: Y多通道ADC,我们使用多通道间断模式
) {# S% p2 C6 S# l8 ~4 ^# N4 R& Y; w& Q1 B. D+ O) J% z. Q- y
微信图片_20240615122046.png 6 M$ u( y7 s6 s% J7 s: S

2 t: ^# d' g$ z/ N- X4 J* v: Z; K1 k8 V6 r- `
# Q3 Z2 a7 h, J. d2 D  U0 j
开启多个ADC通道。+ k" {3 C1 g2 U, Q4 T7 [: M, g

( v5 A% n- I4 O& X/ n1 } 微信图片_20240615122043.png
4 e, F) I5 k  L: m/ x2 m4 k) i# e4 c8 }7 G* W1 X0 |- s
6 s2 I5 l7 F3 K) ]
& d  t* o) a; V* k
这里必须使能扫描模式和间断模式
1 \( y5 ~0 r0 U) B: W
- q$ G% T, s1 Z+ l6 F8 f0 s% e 微信图片_20240615122040.png 6 r* {) g* ^. G7 G

1 \8 Q& I. U& n6 V. }/ \: b+ {! I) S8 U( g& E+ e1 u# q

% G$ P8 s  v, R/ y2 b: A通道数设置为3,顺序为12,13,14./ z8 K+ S( N: z
  1.   while (1)6 h' W  E' b- I" C; f+ I
  2.   {
    . G, Q- Q$ B" p' _1 x3 Y
  3.     /* USER CODE END WHILE */
    % ]1 ~7 M, b( O# P. E

  4. & M- s: e& W* Y: B) K
  5.     /* USER CODE BEGIN 3 */
    5 i6 T1 M, [5 x* k0 _
  6.     HAL_ADC_Start(&hadc1);//轮询模式开启ADC
    ) y" P" q! e: c; j% l
  7.     HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);//等待ADC转换结束
    & M% f9 w5 A1 i$ I
  8.     for(int i = 1;i<=3;i++)//总共三个通道
    , f% n1 y* z- n; p! k. N: Y
  9.     {  I$ }+ x7 P; k2 _( Y3 _
  10.       int Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//获取ADC转换的结果5 w8 Y8 v# r2 ~$ A4 n) {' s/ s
  11.       printf("ADC%c:%d\r\n",'a'+i-1,Value);//打印ADC
    1 R: }, B( r, j5 Y. d
  12.     }
    1 p% m/ L! m+ P: G! Y, c/ c

  13. 1 U' T5 z' G) R: V* I9 r9 O
  14.   }
复制代码

- U$ v( \. ]3 C7 U! ^: z9 p# ~; ^这样子ADC返回的值就是按照通道顺序而定。- T1 N2 t5 S4 ?5 n
& R. W2 y1 ?( C) g! y7 r% b/ J9 z
微信图片_20240615122035.png - K9 E& _) ?, ^( d( B
9 R- J: D6 P/ W7 o( l% }
$ F$ u0 K& ]) [
' K1 ]' S. J1 B5 e7 X! P9 q
可以看到,可以读到ADC的值并打印了出来1 J5 C2 @# S& v; n  N4 ~) R; z) x

: @9 c) v1 z5 [& a  C! F# W
9 w) c- |: [# B
转载自: 电路小白* v4 [' d- l+ G5 \+ `! z
9 q" W0 _2 S0 d! T8 O1 d

' ]! D) p  T/ F& Q如有侵权请联系删除
4 E& B0 O" }* m$ p1 n* c
- @+ O3 V2 w7 U
# _# }- n& X; S# x
' ?: G. \- `0 n: X5 l& ]5 e' |

8 y( C7 n1 D$ ^3 A
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