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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?
2 P5 K+ _+ n: N4 c1 L# z$ ^- HADC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 Y* a* X. Q  C9 d- o6 P8 B* P( D# x5 U* a

$ ^) B) K( {! P2 t2 Z5 ]6 a3 SADC是非常常用的器件,所以应该学会如何使用。
7 j$ `4 m) L7 R5 n! x
  q1 Y* \. o6 b9 `" q

- ~9 A/ x7 f* b7 t0 ?" P8 A1 h" V1 b 微信图片_20240615122111.png
0 l% a+ n' X8 T! {" J
: C1 f& ^5 d- u9 f" a/ ]" h- @6 s. C% s9 E2 H

4 E- F( t: l  a  h( ]) XSTM32中的ADC- B8 D! ?9 }* F
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。
8 ~% f# d8 e9 A2 l$ Q% |8 i' b+ Q
5 }- H' d7 @* W2 B) ^2 j

- C, o; M' |& Y$ X9 { 微信图片_20240615122108.png 4 C7 ?9 q4 \) T, q& a( [

: O0 r$ r. Y, g( l5 }0 k- j. G
  L0 n* V9 `8 P% p$ @

' T& M  W6 S: r8 h3 g: E8 FSTM32 ADC的主要特点
+ t% h; i0 @  u1.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。
* F2 X3 m3 E% A# Z! i$ o/ \
% D: p9 [: |1 `

8 @. K% c$ U7 B- J. A2.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。
( j9 `! ~  d+ d- W7 {* {
1 y1 S) k' }" B/ F4 K" k- ?2 R* w
5 R$ a- }. u' S' [/ r& y8 V* C8 [
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。
' W/ m( m; F6 J0 c! O
5 ~% ~2 N- `' Y0 k2 F* ~

. \. ?. n, Y% ?9 O! N" X0 S6 }* g4.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。* x9 U8 d2 Z1 O# P

: d* E1 B2 k- Z8 W! _CubeMX初始化
3 F. Z* n1 j7 G' J+ p9 W) V$ `其实STM32的ADC可以分为单通道与多通道两种。
4 D) m1 M0 [7 t' `$ y9 a& ?
  L3 @1 j, W- D6 b

3 n. Q! j# A4 G9 r/ J  k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。
: h, p; x3 c1 P1 d. `1 e- f( ?, P( m" M$ \
3 b/ @* n/ @3 Y7 N+ B* j
单通道ADC配置图片& |5 e2 M! J. z# h# `! L4 O- i1 N8 j
+ c5 T' [# ~% ~, G
' S" s# i# d' \+ e# [) j
微信图片_20240615122103.png
7 t+ [7 u6 n1 t% K7 }

( O+ ]# I5 @/ U( ?
0 h9 H& I2 _5 r, Z: F% l3 l1 Z
- q$ l3 P5 A- t8 r2 W8 B" w
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 u9 y; `" L" y2 T2 R
6 o* b3 c+ [+ g 微信图片_20240615122058.png 8 e+ T! U- y  O5 T3 i6 L

& ~' L7 g9 K: v7 ]3 Q7 ~
1 c( V, I& I& ^  }1 L
- \8 t1 k' f$ y, i3 z
选择具有ADC功能的IO,点击开启ADC。4 S  [4 A' h" g8 Z

2 z# E% ?3 }1 Y
. s: K, I  x! d; ]: a: L
ADC设置
/ F7 {/ h. t8 Z  s. L0 j  u: {9 j
微信图片_20240615122053.png
. B+ N# i5 B: [; p! v2 {  @" A& K+ r1 ?+ V, ]

5 t. e" R! g5 O/ j+ b1 T0 O9 V
/ g) u) H! c# |* _
设置ADC的模式,单通道的话大部分都不用改。, P4 i8 t" N) A6 B
然后就可以生成我们的工程了。
( Q3 O/ r. z! _% I+ Q, n' Z8 S. q. n+ T" [0 _( r' p) M

6 X9 C) b1 R  T- C# S3 b代码配置
! Q8 s8 k; L5 U
  1. #include <stdio.h>
    + F" Q' ?4 I' ^( }) o# p' T/ F; E1 H" p
  2. int fputc(int ch, FILE *f) {
      b6 B) Q% l6 O- T* l% D
  3.     // 发送单个字符
    . C9 N6 v+ i0 ]! t7 d1 ?# G# x) Q
  4.     HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, HAL_MAX_DELAY);/ I6 {2 p2 O* b
  5.    
    & n! h. v$ r, Q' x# g
  6.     // 返回发送的字符6 ^* q4 t# z- F% y# j0 U1 ?. e
  7.     return ch;
    % j" ?( N9 @' u# h7 f+ M4 Z
  8. }
复制代码
4 E7 K/ m0 J, [4 \  S
在Uart.c中重定向我们的串口,方便使用Printf函数。: t7 I, Y) m! u; n4 F, [
  1. while (1)# p3 v* {2 y5 ]0 ~4 `
  2.   {
    ) O; u* B8 q: p: C* |+ L5 ~" }
  3.     /* USER CODE END WHILE */. `1 [9 O8 O& l3 a1 R
  4. & L8 g# ]; V, F  }% M
  5.     /* USER CODE BEGIN 3 */) S3 g# q. {$ A% ]
  6.     HAL_ADC_Start(&hadc1);//轮询模式开启ADC# W0 x* O3 Y4 H" P
  7.     HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);//等待ADC转换结束+ ]$ G% j  o( ~- Q2 m- u4 c% ~
  8.     int Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//获取ADC转换的结果% }9 D$ R+ |0 }3 g3 I
  9.     printf("ADC:%d\r\n",Value);//打印ADC
    & f2 w: A. H4 P; I- F
  10.   }
复制代码
0 g1 X& g: S1 Q3 G$ ^  f
微信图片_20240615122049.png
% n7 {8 s6 p7 g4 g
2 b  B  i+ n, o% r( P: V6 R5 I# }* r& i) H4 b, I
+ E; z# ~5 x' z3 M! S
可以看到我们实现了单通道ADC。2 _# y- k% R  s: G3 C/ d; U
- S3 i/ s# o# f; ?* Q

1 _0 F; l' ~( Q% E5 E( l多通道ADC: o9 _1 ], Q3 m2 j
多通道ADC,我们使用多通道间断模式
% H' _" l; r6 r2 Y; o3 S
* `# b& A- v  z 微信图片_20240615122046.png
( q- x: p- j* W6 r; O# g9 Z1 b, f8 ]: E' N/ F. ~4 L, `- \  q

0 ]! Q/ |6 k1 ?0 k. _6 t& {! G  E

" f1 V& j, }0 o& {2 x开启多个ADC通道。0 M# k7 e* c. V+ B8 I
5 }- o5 G9 M0 B0 s! y; V' ]
微信图片_20240615122043.png 8 z3 v5 G- h  M0 \% M3 Q% v

6 X; y  h3 ^1 E# n( f) X' s
" X- c, j6 i6 P1 _0 B' R2 L

% Q4 x, ~1 ^3 L$ u这里必须使能扫描模式和间断模式" Q% |& i8 G/ ^9 P
. M0 j# A" ~) ^, a( c3 {" S/ X
微信图片_20240615122040.png / N/ K! a: x1 l) V4 I
# y& Y# n0 S( K: ~; N
& s$ J, u( L* N( N2 o. ]
' @! [8 p+ [1 F- b$ L8 q6 a3 L
通道数设置为3,顺序为12,13,14.: m7 ~( Z4 x5 W& c$ J2 s5 z
  1.   while (1)
    8 \5 q/ O( B/ E, S1 T  R: y: C
  2.   {2 ?" ]0 t& K, T9 L6 a, b* s& {
  3.     /* USER CODE END WHILE */* }6 K2 n" O. B! e6 J. g
  4. % F9 U2 v0 e: ^0 N
  5.     /* USER CODE BEGIN 3 */
    ' c" M4 m, P0 v9 A
  6.     HAL_ADC_Start(&hadc1);//轮询模式开启ADC
    3 u& g* \  K6 T! s6 X2 ^9 V
  7.     HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);//等待ADC转换结束
    + P9 F6 h4 o8 n$ U- b7 _
  8.     for(int i = 1;i<=3;i++)//总共三个通道
    9 \5 m/ r$ i5 b6 J
  9.     {- J- R( ]: {8 z5 h7 ?& J0 T
  10.       int Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//获取ADC转换的结果/ |% k& K) m2 |3 P( I2 c* V
  11.       printf("ADC%c:%d\r\n",'a'+i-1,Value);//打印ADC
    / k7 P, r$ e4 o
  12.     }6 d6 O% ~+ z5 e; z) O: ?: T5 r
  13. 0 [9 L# \9 p6 j( a1 d3 ?4 n8 {' n, @* p
  14.   }
复制代码
9 e& Y6 y/ P" O* T8 `
这样子ADC返回的值就是按照通道顺序而定。
5 v9 l. K/ L9 p6 D" U9 d
% @& V: ^# }1 M5 z6 I$ A' w7 @ 微信图片_20240615122035.png 0 h& Z7 n; P7 M7 v* n; j

$ j$ g" s3 b" u) j
& c! O5 H- }9 i9 u& @

0 q" k* B  z- o7 n! P可以看到,可以读到ADC的值并打印了出来) ?7 r* u5 ]3 P# \) q- F
0 M$ {2 {! q4 c) D# B2 ]) [
3 l! j8 h3 t( T' A
转载自: 电路小白9 m5 C; A1 V. H0 Y1 p; _
2 z# S3 u3 w% E$ `+ Y: v

- @! U4 l4 r+ X8 a5 o! y% C8 A( `如有侵权请联系删除+ s# {* i" q# P' z2 M1 l) b" x" I/ @

6 c( T# O$ [& `: _1 d) _5 p7 z) m# i- H

* v$ A9 C. N7 ~% h
% h, h# l; d0 k6 V) L$ f6 A
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