代码收藏家 STM32 ADC采样
1.基础概念
ADC 全称：Analog-to-Digital Converter，指模拟/数字转换器，就是将模拟信号转换成数字信号
①模拟信号：是连续变化的，具有电路简单，分辨率很高的特点，抗噪声能力弱
②数字信号：是离散变化的，抗噪声能力强，便于存储和交换，可用于加密
2.原理：ADC采样过程分为四步：采样、保持、量化、编码。
①采样是指将模拟波形在时域上进行切分，每个切片大小大致等于原来的波形的值，这过程往往回丢失一些信息
②采样保持：如果被采样的模拟信号的变化频率相对于A/D转换器的速度来说比较高，为保证转换精度，需要在A/D转换之前加上采样保持电路，使得在A/D转换期间保持输入模拟信号不变。
③量化：在采样完后给每个时间片分配一个数字，这样的过程称为量化
④编码: 量化后的数值还需通过编码用一个二进制代码表示出来，经过编码后得到的就是AD转换结果的数字量，二进制编码的位宽等于ADC的位宽。
3.采样定理
又称奈奎斯特采样定理，即当采样频率fs大于采样信号最高频率fmax的两倍时，采样后的数字信号完整地保留了原始信号中的信息。公式 ：fs>2*fn
4.采样保持放大器（SHA）
采样保持过程将已采样的模拟电压在一段必要的时间内保持恒定，以便让ADC将模拟电压转换成数字形式。
一个基本的SHA如图,开始的时候模拟开关闭合，通过输入缓冲放大器对模拟电压进行采样，电容C存储或保存采样电压一段时间，输出缓冲放大器提供一个高输入阻抗来防止电容快速掉电。ADI要求输出缓冲器的输入阻抗足够高，以便电容可以保持时间内放电少于1LSB
ADC电压值转换
1.首先确定ADC是几位的，即确定最大数值是多少。比如一个8位的ADC，最大值是0xFF，就是255。
（一般芯片手册会有说明）
2.然后确定最大值时对应的参考电压值。一般而言最大值对应3.3V。这个你需要看这个芯片ADC模块的说明。寄存器中有对于输入信号参考电压的设置。
3.计算电压，读取的ADC数值除以最大数值再乘以参考电压值。比如你ADC值为0x55，那么实际值就是0x55/(0xFF+1)*3.3V = 1.65V
4.验证计算值。你可以用电压表量一下对应的引脚，看看计算值和实际值是否一样。
/********************************************************/
/** AT89C52+ADC0832+LCD1602 **/
/** 用ADC0832采集电压，并在1602上显示电压值 **/
/********************************************************/
#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
typedef unsigned int u16;
typedef unsigned char u8;
bit RW=0;
sbit RS=P2^7;
sbit EN=P2^6;
sbit CLK=P1^0;
sbit DIO=P1^1;
sbit CS=P1^3;
u8 len;
u8 Display_Buffer[4];
void LcdInit();
void delay_us(u8 us);
void delay_ms(u8 ms);
void LcdDisplay(u8 x,u8 y, u8 *str);
void LcdSetCursor(u8 x,u8 y);
void LcdStar();
void write_con(u8 con);
void write_dat(u8 dat);
u8 Get_AD_Result()
{
u8 i;
u8 data1=0,data2=0;
CS=0;
//第一个下降沿到来前，DI需置1，起始控制位，开始转换
CLK=0;DIO=1; _nop_();
CLK=1;_nop_();
//第二个下降沿到来前，设D=1/0，选择单端/差分（SGL/DIF）模式中的单端输入模式
CLK=0;DIO=1; _nop_();
CLK=1; _nop_();
//第三个下降沿到来前，设D=0/1，选择CH0/CH1，这里选择单通道ch0
CLK=0;DIO=1; _nop_();
CLK=1;DIO=0; _nop_();
//第四个下降沿到来前,DI =1
CLK=0;DIO=1; _nop_();
//4-11，共8个下降沿 DO输出转换信号，读取数据（MSB-->LSB）
for(i=0;i<8;i++)
{
CLK=1;_nop_();
CLK=0;_nop_();
data1=(data1<<1)|(u8)DIO;
}
//11-18，共8个下降沿，读取数据（LSB）-->MSB）
for(i=0;i<8;i++)
{
data2=data2|((u8)DIO<<i);
CLK=1;_nop_();
CLK=0;_nop_();
}
CS=1;
//如果MSB-->LSB和LSB）-->MSB读取数据结果相同，返回读取结果，否则0
return(data1==data2)?data1:0;
}
//-----------------------------------------
// 主函数
//-----------------------------------------
void main()
{
u8 Data;
LcdInit();
LcdStar();
while(1)
{
//获取AD转换值 最大值255对应最高电压5.000v 显示三个数 使用500
Data =Get_AD_Result()*500.0/255;
Display_Buffer[0]= Data/100+'0';
Display_Buffer[1]= '.';
Display_Buffer[2]=Data/10%10+'0';
Display_Buffer[3]=Data%10+'0';
LcdDisplay(9,1, Display_Buffer);
}
}
//-----------------------------------------
// 延时us和1ms函数
//-----------------------------------------
void delay_us(u8 us)
{
while(us--);
}
void delay_ms(u8 ms)
{
while(ms--)
{
delay_us(248);
delay_us(248);
}
}
//-----------------------------------------
// lcd1602显示
//-----------------------------------------
//lcd初始化
void LcdInit()
{
write_con(0x01);//清屏
write_con(0x38);//设置16*2显示,配置8位数据接口
write_con(0x38);//设置16*2显示,配置8位数据接口
write_con(0x0C);//开显示，光标关，闪烁关,去黑块
write_con(0x06);//写数据时光标右移，画面不动
}
void LcdStar()
{
u8 code str[]="Voltage measure";
u8 tab[]="Voltage=";
LcdInit(); //初始化1602液晶
LcdDisplay(1,0,str);
LcdDisplay(1,1,tab);
LcdDisplay(9,1,"..."); //默认初始化温度00
LcdDisplay(13,1,"V"); //添加V电压
}
//设置显示RAM 起始地址，亦即光标位置，（x，y）对应屏幕上的起始坐标
void LcdSetCursor(u8 x,u8 y)
{
u8 addr;
if(y==0) //由输入的屏幕坐标计算显示RAM的地址
addr=0x00+x; //第一行字符地址从0x00起始
else
addr=0x40+x; //第二行字符地址从0x40起始
write_con(addr|0x80); //设置RAM地址
}
//设置显示RAM 起始地址，亦即光标位置，（x，y）对应屏幕上的起始坐标，str-字符串指针
void LcdDisplay(u8 x,u8 y,u8 *str)
{
LcdSetCursor(x,y); //设置起始地址
while(*str !='\0') //连续写入字符串数据，直到检测到结束符
{
write_dat(*str++); //先取str指向的数据，然后str自加1
delay_us(100);
}
}
//lcd1602写指令
void write_con(u8 con)
{
P0=con;
RS=0;
RW=0;
EN=1;
delay_us(200);
EN=0;
}
//lcd1602写数据
void write_dat(u8 dat)
{
P0=dat;
RS=1;
RW=0;
EN=1;
delay_us(200);
EN=0;
}
