STM32入门学习之ADC

2024-05-04 22:19
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1.ADC在STM32进行数据采集时十分重要。通过ADC可以将外界的数字信号转换为模拟信号，以满足采样的需求。(资料参考于正点原子)

STM32 拥有 1~3 个 ADC （ STM32F101/102 系列只有 1 个 ADC ），这些 ADC 可以独立使用，

也可以使用双重模式（提高采样率）。 STM32 的 ADC 是 12 位逐次逼近型的模拟数字转换器。

它有 18 个通道，可测量 16 个外部和 2 个内部信号源。各通道的 A/D 转换可以单次、连续、扫

描或间断模式执行。 ADC 的结果可以左对齐或右对齐方式存储在 16 位数据寄存器中。

模拟看门狗特性允许应用程序检测输入电压是否超出用户定义的高 / 低阀值。

STM32 将 ADC 的转换分为 2 个通道组：规则通道组和注入通道组。注入通道的转换可以打断规则通道的转换，在注入通道被转换完成之后，规则通道才得以继续转换。

配置ADC的基本步骤为：

（1）使能相应的时钟。

（2）配置相应的引脚和引脚对应的ADC。

（3）配置ADC的通道信息。

（4）进行ADC校准，并开启ADC。

2.ADC的相关寄存器：

（1） ADC 控制寄存器（ ADC_CR1 和 ADC_CR2 ）：

ADC_CR1：

ADC_CR2：

（2） ADC 采样事件寄存器（ ADC_SMPR1 和 ADC_SMPR2 ）：

ADC_SMPR1:

ADC_SMPR2:

(3) ADC 规则序列寄存器（ ADC_SQR1~3 ）:

(4) ADC 规则数据寄存器 (ADC_DR):

(5) ADC 状态寄存器（ ADC_SR）: 该寄存器保存了 ADC 转换时的各种状态。

3.代码：本文只展示adc和main部分的代码，完整的工程可结合前面的文章。

（1）adc.h:

#ifndef __ADC_H
#define __ADC_H

#include "stm32f10x.h"
#include <stdio.h>

void adc_init(void);

#endif

(2) adc.c

#include "adc.h"

void adc_init(void)
{
	//¶¨ÒåGPIOºÍADCÏà¹ØµÄ½á¹¹Ìå
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
	
	//Ê¹ÄÜGPIOAºÍADC1µÄÊ±ÖÓ£º
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);
	
	//ÉèÖÃADCµÄÊ±ÖÓ£º
	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);																//ÉèÖÃÎª6·ÖÆµ£¬72/6=12£¬×î´ó²»ÄÜ³¬¹ý14M
	
	//ÅäÖÃPA1Òý½Å£º
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_1;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_AIN;									//Ä£ÄâÊäÈë
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
	
	//ÅäÖÃADCµÄÏà¹ØÐÅÏ¢£º
	ADC_DeInit(ADC1);																															//¸´Î»ADC,Ê¹µÃADCµÄËùÓÐ¼Ä´æÆ÷µÄÖµÎªÈ±Ê¡Öµ
	ADC_InitStructure.ADC_Mode 								= ADC_Mode_Independent;							//ADCµÄ¹¤×÷Ä£Ê½
	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode 				= DISABLE;													//ÊÇ·ñÉ¨Ãè£¬µ¥Í¨µÀÊ±²»ÐèÒªÉ¨Ãè
	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode 	= DISABLE;													//ÊÇ·ñÁ¬Ðø×ª»»
	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv		= ADC_ExternalTrigConv_None;				//ADCµÄ´¥·¢·½Ê½£¬ÕâÀïÑ¡ÔñÈí¼þ´¥·¢
	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign 					= ADC_DataAlign_Right;							//Ö¸¶¨ADCÊý¾ÝÓÒ¶ÔÆë
	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel				= 1;																//ÉèÖÃADCÒª½øÐÐ×ª»»µÄÍ¨µÀÊýÁ¿
	
	ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);											//ÅäÖÃADC1µÄ³õÊ¼»¯
	ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);																		//Ê¹ÄÜADC1
	
	//ÉèÖÃADC1µÄ¹æÔò×ª»»Í¨µÀ£º
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5);	//ADC1,Í¨µÀ1£¬¹æÔò×ª»»Ë³ÐòÎª1£¬²ÉÑùÊ±¼äÎª239.5¸öÖÜÆÚ
	
	//Ò»¶¨Òª½øÐÐÐ£×¼£¬·ñÔò»áÓ°Ïì²ÉÑùµÄ×¼È·ÐÔ
	ADC_ResetCalibration(ADC1);															//adc1¸´Î»Ð£×¼
	while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));							//µÈ´ý¸´Î»Ð£×¼½áÊø
	
	ADC_StartCalibration(ADC1);															//¿ªÆôADCÐ£×¼
	while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));									//µÈ´ýÐ£×¼Íê³É
	
	//ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);									//Èí¼þ¿ªÆôADC×ª»»		
}

(3) main.c:

#include "stm32f10x.h"
#include "USART.h"
#include <stdio.h>
#include "adc.h"

extern u8 data;

int main(void)
{
	uint16_t adc;
	float temp;
	//ÖÐ¶ÏÓÅÏÈ¼¶·Ö×é£º
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	
	//³õÊ¼»¯´®¿ÚUSART1:
	usart_init(9600);
	adc_init();
	
	while(1)
	{
		ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);									//Èí¼þ¿ªÆôADC×ª»»		
		while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1,ADC_FLAG_EOC))						//µÈ´ýADC×ª»»Íê³É
		adc =  ADC_GetConversionValue(ADC1);										//»ñÈ¡×ª»»½á¹û
		temp = (float)adc*(3.3/4096);		//3.3/4096Îª²ÉÑù¾«¶È£¬3.3vµÄÁ¿³Ì£¬12Î»ADCÔòÎª4096.	
		printf("ADC = %f\r\n",temp);
	}
	return 0;
}

4. 运行结果：

5.总结：

本文介绍了STM32的ADC，在设计ADC采样时需要去了解相应的寄存器功能，然后利用结构体信息完成初始化。ADC在使用之前应该先进行校准，以提高采样的精确度。此外，需要注意在配置ADC的时钟时不能超过14M。