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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?
! L) D* d6 ?3 \7 N# ?) r: 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。1 ^. r  l5 ?% F1 `1 H: J! \* e
! J+ l8 X7 k4 y5 O/ m9 |+ l

3 ?1 ]$ Y$ {# E& n2 ~8 r/ EADC是非常常用的器件,所以应该学会如何使用。( G* I0 N$ b" {9 g( A0 r" w8 n. y6 B

* r' _& q; T) q  a% Z; ], d; \
8 U/ o+ P  }7 y
微信图片_20240615122111.png 8 I* A$ t( f9 ~: {+ C% J- N; f

9 O) o# ]( _) F* G( Q8 K
0 P( j! _4 |" a. x7 p, l5 P* a

' s+ R8 k9 S1 ^2 \& v  ?& TSTM32中的ADC9 {: ~& X1 p6 [# a9 _
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。
0 V. ?& W5 h  z8 ^! Q9 ?
6 P! _, `. G% Q/ o( c- V8 ^+ h

/ `; F" Y. r2 |3 h9 G 微信图片_20240615122108.png
) F% C8 y$ _, e$ T  q- X8 T; a: x: [% o' C: E& g5 H
, G5 U8 Z" H5 A, C1 Z, \2 {3 G

9 Q% f3 ?2 s8 `! P6 [STM32 ADC的主要特点  B5 ?9 e2 `0 G. n: M8 \
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。  i0 f( s9 C" M$ e
2 @6 l3 G# p* k' I+ S0 M
4 t4 K) F+ n* G. N9 h$ ^' u- h
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。
, s3 \" m! b5 z% q+ @, C0 P
- W: i/ ~# v9 B/ r& n2 d
; _( p% m  t! ]" J5 e$ h$ F
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。
4 ^: ~  @, ~! r/ U  w! {% h& I8 P1 t% u8 Z1 L; W) ], y6 F

6 W/ B, F6 w* y/ ?  c4.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。
8 b$ l) Z- x; J2 j2 T7 L+ N- Y0 I! O' U9 X' p  V  |
CubeMX初始化% b& \7 b& J0 E
其实STM32的ADC可以分为单通道与多通道两种。8 e" E* |  t1 t$ [  H7 {+ m3 E
- s0 L% u+ S3 j- ?2 u6 a

$ ~5 X- P! w' D( Q* Y1 _  ]. T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。/ y. M6 m( c0 s4 }" V
3 t7 J' p. a. }* m" G
4 d! M2 \; ?# d# q+ t
单通道ADC配置图片8 G; x& j* o6 d$ n
1 \/ {' L, X1 a/ [
* T9 J/ T6 e2 P% e- `' x( s4 a
微信图片_20240615122103.png & h" a* d- K  g( @* L) x! O! }+ r

3 L" Y6 o7 f, j7 M$ {% H# G4 d& P8 {- ?- h% M) e
. k4 b  c  V+ f. D: F# I4 F
在CubeMX中选择好对应的芯片,配置好时钟,开启串口方便调试。; C6 v  c2 |. u3 X. Z
* z" p5 B. j) N) n& J$ a
微信图片_20240615122058.png
. r2 }: e/ Q% p  ?6 M8 ]( @8 ^  }- h7 H# A
' R9 I  c# i2 J9 ^5 s1 o

( L0 K; k- W5 \选择具有ADC功能的IO,点击开启ADC。- `4 b- d& V# t7 }; S1 l
+ S8 h' V8 {6 A  ^' V

! W; x: r$ {; v# l; q$ ~ADC设置
: U  t+ i+ n! f% w8 @+ w1 `) l/ m
! F* _- }  `6 F+ b 微信图片_20240615122053.png
# B. `. S2 c" o
' a/ o* a8 e6 F8 Y! W, K$ a
, K# |( H8 U6 c: P2 [8 O
6 c6 y. n) J5 K: J8 f' m4 O
设置ADC的模式,单通道的话大部分都不用改。
' @4 I% Y- h+ {+ N  Z/ V然后就可以生成我们的工程了。
. W4 p$ t8 F& O; Y7 s( h6 k5 I1 @/ ^2 Q( J

( O1 A* m% `+ L; m! d6 C代码配置2 s1 ~% K, z6 U" |; d6 r2 z
  1. #include <stdio.h>& y+ R6 W/ P- R0 R# z
  2. int fputc(int ch, FILE *f) {, t, i5 Y: @, _  R* b
  3.     // 发送单个字符
    " h' i& Q) O, H
  4.     HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, HAL_MAX_DELAY);
    / C4 u& d, b+ N! D( k' f$ d
  5.    
    ) q/ Y: [: D) b$ J' r+ C
  6.     // 返回发送的字符
    4 s$ F0 P% I8 g* b2 G2 z+ U
  7.     return ch;& p3 @  [/ W( }2 F  ?2 q
  8. }
复制代码
, I' u4 p+ T0 Y' ]
在Uart.c中重定向我们的串口,方便使用Printf函数。* u1 d. _4 w0 [' @# x6 t* v. T: C2 D
  1. while (1)$ a% U: f5 [! i/ k/ b
  2.   {6 c* p( `( M& a& e
  3.     /* USER CODE END WHILE */
    " }1 x: ]6 f/ h! f% |" T) ?2 ]  p

  4. . ]! b% j6 |2 O# |8 X
  5.     /* USER CODE BEGIN 3 */  x2 z' Y( k, ?8 _* }' }3 ^2 [( G
  6.     HAL_ADC_Start(&hadc1);//轮询模式开启ADC3 r  w% L4 ?8 C
  7.     HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);//等待ADC转换结束3 }- L+ p  {: a) k# G! a
  8.     int Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//获取ADC转换的结果; I; @. F( b  l; c
  9.     printf("ADC:%d\r\n",Value);//打印ADC
    % X: o+ I2 A$ W  D( b8 s
  10.   }
复制代码
/ U8 O3 P  o/ m* L  f+ O) N$ l( W9 _
微信图片_20240615122049.png   |, }7 X9 n, D# m$ M/ S  M
" ~0 A$ t) h$ ^* j- v
: g) R1 d5 Z) V5 F* g& [9 [6 R( X

4 H( o4 x; r2 q8 o可以看到我们实现了单通道ADC。
  l: x' U& j/ d$ v' V- r5 y) e' G! ^
$ }& j- `' B4 a6 c% r9 Z

8 m& a4 A' T- [% y5 N5 ^% ~多通道ADC
5 D( X/ V" U- Y- @( H4 P( K多通道ADC,我们使用多通道间断模式
- Z% E! l& z# i+ ]! _
0 B6 C$ Y/ U( N  t. N 微信图片_20240615122046.png
. c- ?7 [9 @+ K. e! O* M) X" h" V+ M5 B5 V

( D/ x- b& K. T% y# o! N% X
$ J- r9 U; e8 k$ i& n0 |* p
开启多个ADC通道。
8 M; o2 c0 ?# q* a( I+ j/ g4 A
2 z& V6 E  l3 @3 y, y  J+ p 微信图片_20240615122043.png
9 X3 v$ u4 i8 [# E9 z& q/ g; p! k
  L5 Q$ p! _- g, \& M+ U
+ Y8 \! t/ e$ c$ e2 Y0 I
4 Z: K+ O/ ^  j: a1 W
这里必须使能扫描模式和间断模式6 Y' [7 U( w) J! _; ?, H
. d2 [# V; l3 A* G) e
微信图片_20240615122040.png
' ^  t( ?3 C" @: G! ~
# |- _& q8 Y+ Q
7 i6 I4 d3 w% k7 ]: c. O! _- d
7 m4 [  q( U; x# c
通道数设置为3,顺序为12,13,14.
! |( \( Y$ ?5 ^+ ]3 v" ^3 W
  1.   while (1)7 ]: e& u8 `( j- g3 j# r
  2.   {4 j. h/ L+ }3 @4 ~' e" E
  3.     /* USER CODE END WHILE */
    $ q' K" v0 l, V" T* H4 f

  4. , |: l  ?# I( i7 U6 f
  5.     /* USER CODE BEGIN 3 */& o/ k9 j& X/ [; U
  6.     HAL_ADC_Start(&hadc1);//轮询模式开启ADC$ n: k$ I! H3 P9 Q; w
  7.     HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);//等待ADC转换结束
    8 \- }3 U) [/ ^5 M3 ?
  8.     for(int i = 1;i<=3;i++)//总共三个通道' h* H' n4 W- G3 D1 i8 |
  9.     {0 m1 N+ P1 D% m( }
  10.       int Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//获取ADC转换的结果) t$ M  e$ g& V
  11.       printf("ADC%c:%d\r\n",'a'+i-1,Value);//打印ADC. M" x$ D1 K5 y! g0 ~1 M
  12.     }
    # S' v5 M- u  V+ g- J$ M$ k1 C, z

  13.   C  g5 F9 [, k2 m8 w0 g" l/ U* ?
  14.   }
复制代码
( C# o' m  r+ @* ^+ [8 @+ p( f
这样子ADC返回的值就是按照通道顺序而定。
4 c4 c: \8 [. J+ G. p7 W0 q9 V8 M: O& D+ n8 z7 U: ~9 h! n8 |
微信图片_20240615122035.png
0 U0 Z% K2 e, [) z5 t- W. b! K) t* V

2 f! n. R) Z5 Q( \/ m
# D" _7 ?0 }4 W. S
可以看到,可以读到ADC的值并打印了出来
# ^; F- Z( I# `8 y4 N
4 X$ E, b/ N, ]3 W5 M- |. C5 g

% ?7 s0 @" K; b1 W7 ~8 d0 j1 j. ]转载自: 电路小白
: U7 o. g$ i) k
. q1 e0 y- ?( Z- S2 ~/ U+ ^3 C) ~$ q5 z
如有侵权请联系删除6 [/ H7 o4 b# S8 P& K' |1 d

* R7 j2 Q* s5 l2 ~1 v. {6 a1 J. L' Y# o  C" t5 Y
. [( _! E( l+ P; E" G! O6 S  [
9 y1 X0 U9 g' c  X
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