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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?
3 ^& T( v( X% j; Q: y, |1 ~) [ADC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。" Z- Y* l0 c  c$ Q3 R

5 y* Q4 G: \% G) k6 P7 Z' X8 Z

1 j& ?/ f4 _' V9 h* MADC是非常常用的器件,所以应该学会如何使用。
! \2 B( d  X$ I& F0 G, @1 c5 ]3 j+ G+ \' c7 B6 b5 t! g' k8 F
) W6 d. [" }8 E" w5 w1 B
微信图片_20240615122111.png
( T7 ?& t1 z/ y' f5 J3 n
  f1 g/ i0 S- x$ g% s& h9 t8 k. z( N7 Q' b% J' N' B; y: }
# z8 G. |2 o6 T7 Z
STM32中的ADC
) H, H" ^. p+ X5 w0 ?4 OSTM32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。3 S5 S/ y+ Y7 R9 J9 Y# J
* c7 y. ?& D/ H, t% F

' u! O5 A8 x2 X7 ~( J  J) Y 微信图片_20240615122108.png
# G( y# c- T3 c, t" R
' k& d* r+ s1 W- q5 ]* u3 A. S, a# R1 O

) K  x% P" t8 f  p- S- Z. @STM32 ADC的主要特点
( X5 p% K& D$ o- r1.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。
. F) |4 A$ a$ v; p& m# |( V) k7 ~, E3 v, I- Q) h
6 L2 ^# U1 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。
/ Z# d& [+ }3 a  F4 w( e' P4 |2 U/ s5 P" G
- z% d. X5 w* h! _" o2 F1 b& i
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 F; n4 G4 @; H. ?4 z  {% L7 {$ }" W- z8 S, U2 u

6 |) y( r! B. Q: x0 X4.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。
  Z5 r' r* f- `& ^5 Z! h5 R' i0 C9 F! q
CubeMX初始化/ p( P4 `9 Z6 z4 x
其实STM32的ADC可以分为单通道与多通道两种。+ Z2 A( d4 H" X. Z

, j( F) U! _: c' b+ {* O+ c

) ~& n' V% N. O0 e3 }) Z: X9 Y% o* h% D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 B! ], j' U% X6 u  `. ?( b! r
  a/ k, u0 f6 j. A. r

' d1 }, |+ Y9 h单通道ADC配置图片
4 V. L3 R; G8 V, D5 s
3 c) M. w4 J, x* w+ X( ?; A
# M" F' k! x) ]! q  g8 A
微信图片_20240615122103.png & [, F6 e) X) [. u1 o

& A3 k$ G/ h2 s3 |+ ]% m
. t6 c" X: q( Q  X; `. n

) j  ]& w) D) M( V, k* e1 D. q( y在CubeMX中选择好对应的芯片,配置好时钟,开启串口方便调试。
) [; M, j2 `! n4 D0 T" C9 c# d8 _5 O( z$ }; }/ Y  A+ n$ Y# t
微信图片_20240615122058.png , e" Z0 u2 k+ c6 m8 Q) O  ?- ~

* F4 C" z$ m8 r* K3 v5 D7 X) ]) {! h" G: J/ a
' S& H0 s0 `8 F0 A
选择具有ADC功能的IO,点击开启ADC。
; T9 y$ P9 H$ V- @" B( O( m6 S$ ]( ^6 x5 W
3 W3 X# R3 O1 l* ]
ADC设置+ D0 V8 G* i/ Q$ Y: y2 U. k# J

4 D' P& J. {; s+ B( I& P% I 微信图片_20240615122053.png % i9 Y4 S/ f$ s, z2 J

% L3 ?1 q7 H( {3 j( @( _! M6 P$ F' q. |8 V& G  `6 F

) C. K7 f9 _7 A: N) _# [% a; H设置ADC的模式,单通道的话大部分都不用改。
: M$ `2 O6 P2 v6 j' y2 P然后就可以生成我们的工程了。
2 [1 B# p' ~( X# p& R
* C! e' j4 l. F  x

) E8 p9 O* r4 H' o4 M$ A代码配置$ j" ]+ F( S9 ~+ a  \' W4 W2 D- A: ?
  1. #include <stdio.h>
    ' F/ T4 L" U' O& @5 @) w# v
  2. int fputc(int ch, FILE *f) {
    / a$ Z9 j" Z2 m7 Q) a1 l
  3.     // 发送单个字符9 j2 h: f1 i4 e1 q& N6 f4 f
  4.     HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, HAL_MAX_DELAY);
      ?# i. Q2 d% s
  5.    
    + b9 e$ z" P+ k% L3 h  [( J& G
  6.     // 返回发送的字符$ y9 r5 ]# A- a: d
  7.     return ch;
    + F# ?' r# g% Q% _0 V$ t
  8. }
复制代码
' v3 m8 q# o9 Q9 t
在Uart.c中重定向我们的串口,方便使用Printf函数。! i; x4 |* B, E2 J: M& N/ u* E; E
  1. while (1)
    ! V% \6 [! q: x: N" F
  2.   {
    * z+ l! W6 [0 Z5 ]
  3.     /* USER CODE END WHILE */
    $ ~6 b* Z6 y3 T- m

  4. 8 D  o' a  F  l4 R/ v& k
  5.     /* USER CODE BEGIN 3 */
    * f  l. Z! k5 H$ x5 l
  6.     HAL_ADC_Start(&hadc1);//轮询模式开启ADC
    - L1 h2 r. k$ s; ?1 q
  7.     HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);//等待ADC转换结束
    $ g( O" u1 V' c& c4 r1 k
  8.     int Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//获取ADC转换的结果
    0 p+ Q$ M) F* ~
  9.     printf("ADC:%d\r\n",Value);//打印ADC' ?/ _9 F# M3 b0 u8 d
  10.   }
复制代码
$ ?( ]& W+ d2 {# f7 u% G% `9 L' ~6 |
微信图片_20240615122049.png ! n* c5 a4 _6 d% K; l
# V! N8 e8 H2 M, _  a. S0 k- w

9 e& A9 w$ ]5 i
8 I4 b. d7 ^, \; t* p( S
可以看到我们实现了单通道ADC。0 h. S$ ]: \) O. |- u# t
! Z9 H& E: C+ a3 L( n3 u
5 \6 V% F' d/ p% d: C; ~6 I
多通道ADC* {6 e2 S5 y9 @9 }% W& ~7 Z# V
多通道ADC,我们使用多通道间断模式, m% w: l3 K2 R) t
6 f; E# p: |+ g" w
微信图片_20240615122046.png " }/ s. z8 \; @& A' o, F9 j6 c

3 R+ L! H5 _, s. F9 p8 G
/ o! I5 W, x/ J* o: _

& ~2 u9 ^  H, @4 k3 ^& l, [/ k开启多个ADC通道。9 A* f* q4 n' E, p4 d' r
6 k7 w3 K( B) c+ q
微信图片_20240615122043.png
- U! q5 [: r' ?; W3 j, |- c& `! u& H: I" `) J/ r

& `9 e  Z4 f0 K

5 r0 f" }6 l+ j( W' o这里必须使能扫描模式和间断模式
. @! @  @6 q; J( A3 ~0 j+ h; B
# ?& N) s% A0 J/ Q4 q6 d 微信图片_20240615122040.png . L7 j. R( i1 @+ V+ E% t
" q$ X. T) j# V6 l1 C9 u& P

& R& I/ Q) H2 `5 M- G( n

! K- |" j$ m# q7 T通道数设置为3,顺序为12,13,14.$ [: |2 h8 W* r! _
  1.   while (1)0 ]  b( M: x, t0 Z0 y0 U% D
  2.   {! N  b- `2 `8 c- U9 e& ?0 w2 }
  3.     /* USER CODE END WHILE */% i6 t5 ~3 f1 _" t8 ^- E
  4. 2 m! F/ m: Z* h- E: y
  5.     /* USER CODE BEGIN 3 */
    ) w( N& [* i' t% X
  6.     HAL_ADC_Start(&hadc1);//轮询模式开启ADC$ T) A: @! P/ K7 N) H5 N
  7.     HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);//等待ADC转换结束9 p+ w3 L& W$ L" c$ b$ r
  8.     for(int i = 1;i<=3;i++)//总共三个通道, Q, J$ T# {5 N1 }% G; v: t
  9.     {
    7 [+ `9 O; p) S8 ~& P
  10.       int Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//获取ADC转换的结果; c# q# P# _4 r7 }% R
  11.       printf("ADC%c:%d\r\n",'a'+i-1,Value);//打印ADC9 i; \. A# q% b# y2 _/ D
  12.     }
    : Q9 A4 f! ^. y
  13. ) j% H) R% ^$ e4 U3 a" T4 r
  14.   }
复制代码

3 X4 Q7 L: U9 Q2 F3 u这样子ADC返回的值就是按照通道顺序而定。+ Y" h0 ^  S" s
% F( w  i1 _+ l# o2 A$ ~
微信图片_20240615122035.png + w! ]" M6 |. W
, i9 u) j3 J8 O0 U7 D0 A
1 }: R( l" P* n$ i6 t
, W6 g7 R* q- Y1 m1 j
可以看到,可以读到ADC的值并打印了出来9 t: t$ j, a- D- }1 l
# i  o3 ?# ]7 x. v

- g) u/ B; g& x1 j转载自: 电路小白
) e0 }- N+ b' o7 d7 ?9 M
$ I0 f; c4 D5 I; s' e0 G
1 v, X0 K+ P5 o. s如有侵权请联系删除/ W5 G% i' Z$ q) a6 |2 H7 V

. X! I6 j% N+ Q  |
. C) x; a# {4 v  T. f; n$ Y+ Y; {

# [. L) J/ ~! |5 Y) H
% W/ b5 w: _  e, u- ?
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