代码收藏家技术教程 2023-07-14

了解ADC DMA的五路模拟量灰度传感器

我使用的是五路模拟量灰度传感器，单片机是stm32f103c8t6.要注意灰度电源端最好接5v。其余A0、A1、A2、A3、A4我接的是单片机ADC1的PA0、PA1、PA2、PA3、PA5，（为什么不接PA4呢，那是由于PA4被占用了，那如何判断IO口是否被占用，我们可以不给灰度传感器供电，其他IO口都接上，然后与电脑通信，查看那个口有数据就说明他被占用了）还要注意，ADC1只能用DMA1进行搬运。

灰度传感器原理：每一组传感器均由一只发光二极管和一只灰度接收管组成；两个探头安装在电路板同一面上，发光管发射的光会被检测面反射后由灰度接收管进行回收。由于光线照射到不同颜色后一部分光被颜色吸收，一部分则被反射出去，会得到不同颜色光反射强度的变化，灰度接收管对被探测面颜色光反射的强弱不同进行采集回收，然后输出对应的电压值信号（也叫做模拟信号）；得到此种信号，我们就可配合单片机编程控制，用于颜色识别、巡线智能小车机器人等领域。模拟量灰度传感器可对被探测面的多种任意颜色进行识别，在探测到不同颜色时，输出不同的电压信号（俗称为一种状态值）；输出的电压值是随被探测面的颜色变化而变化的，所以也就可以识别出任意颜色。使用时需要注意的是由于它的值是受到探头离地高度不同和被探测面颜色变化而产生变化，所以在编程时需预先固定好传感器高度后再对各种颜色进行取值，然后将对应的值作为条件判断进行识别控制（一般取一定范围的值，防止环境光干扰产生波动。

我们需要注意，我们要先安装好灰度传感器再去进行采取参数。安装高度一般是5~20mm，个人建议最后15mm左右。

我们可以通过RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);//对应APB272MHZ6分频与ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_13Cycles5);来配置ADC采样时间。（ADC_RegularChannelConfig是规则组通道配置，第三个参数是配置序列位置，相当于是第几个传输出去）

要注意使用连续转换与连续扫描模式，这样可以不断进行采样（转换：就是指你需要将你采集的数据转换几次。扫描就是指你要接着转换下去吗。）

配置ADC：

	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);
	
	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);//对应APB272MHZ6分频
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_5;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_13Cycles5);
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 2, ADC_SampleTime_13Cycles5);
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_2, 3, ADC_SampleTime_13Cycles5);
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_3, 4, ADC_SampleTime_13Cycles5);
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_5, 5, ADC_SampleTime_13Cycles5);	
	
	
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
	ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;//独立模式，ADC1和ADC2各自转换各自的
	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;//数据右对齐
	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;//选用触发源（这里使用内部软件触发）
	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;//选择连续转换模式
	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;//选用扫描模式
	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 5;//选择通道数目
	ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);

这里由于ADC寻址空间是32位的但是数据寄存器是16位的，而我们需要将他转成32位但是址需要他的低16位，采用半字（16位）进行传输就可以。

配置DMA:

	DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&ADC1->DR;//外设站点起始地址
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;//外设数据宽度
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//地址是否自增，不用因为ADC地址一定
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)AD_Value;//存储器基地址
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;//存储器数据宽度
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//存储器地址是否自增
	DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;//指定外设站点是源端还是目的地
	DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 5;//传输几次
	DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;//是否自动重装
	DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;//是否用软件触发
	DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;//指定通道优先级
	DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);
	
	DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);
	ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);
	ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
	
	ADC_ResetCalibration(ADC1);//重置指定的ADC的校准寄存器
	while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1) == SET);
	ADC_StartCalibration(ADC1); //开始指定ADC的校准状态 
	while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) == SET);
	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);//软件触发ADC转换

IO口被占用现象：