代码收藏家技术教程 2023-08-16

使用STM32寄存器进行ADC电压采样实验

STM32F10X系列支持三路ADC，其ADC通道及对应IO口如下表所示：

其能接受的电压输入范围一般为0-3.3V(VREF- ≤ VIN ≤ VREF+)，因此，如果需要测量超出0-3.3v量程范围的电压数据，需要在外围硬件增加分压电阻，将电路转换到0-3.3V量程范围内再进行采集。

引脚配置

这里用于做ADC采集的引脚使用单片机的PC1，将引脚配置为模拟输入模式。

void ADC_GPIO_INIT(void)
{
    SET_BIT(RCC->APB2ENR,RCC_APB2ENR_IOPCEN);//开GPIOC端口时钟
    GPIOC->CRL &= ~(0xf<<4);//模拟输入模式 PC1
}

ADC采样与中断配置

本次实验使用中断进行对ADC的连续采样操作，采样使用规则通道。配置ADC CR2寄存器的EOCIE位，在转换完成后产生中断。（在实际运用场景中，为了避免频繁产生中断影响程序其他功能运行，通常采用定时器+DMA传输方式进行，为了简洁实验，这里使用中断进行采集电压数据）

具体配置代码如下：

CR1初始化时，直接将所有位清0，因此在配置时可以忽略部分功能的配置，减少了代码量。具体寄存器对应位参考stm32f10x手册。

static void ADCx_Mode_Config(void)
{
SET_BIT(RCC->APB2ENR,RCC_APB2ENR_ADC1EN);//开ADC1外设时钟
SET_BIT(RCC->CFGR,RCC_CFGR_ADCPRE_DIV6);//设置ADC分频因子，6分频，72/6=12MHZ

ADC1->CR1=0;//初始化

SET_BIT(ADC1->CR2,ADC_CR2_CONT);//配置连续转换模式
SET_BIT(ADC1->CR1,ADC_CR1_EOCIE);//开EOC中断
    
ADC1->CR2|=7<<17; //软件控制转换
ADC1->CR2|=1<<20; //使用用外部触发(SWSTART)

ADC1->CR2&=~(1<<11); //右对齐

ADC1->SQR1&=~(0XF<<20);
ADC1->SQR1|=0<<20; //1 个转换
//设置通道 11 的采样时间
ADC1->SMPR1&=~(3*1); //通道 11 采样时间清空
ADC1->SMPR1|=7<<(3*1); //通道 11 239.5 周期,提高采样时间可以提高精确度

ADC1->CR2|=1<<0; //开启 AD 转换器
ADC1->CR2|=1<<3; //使能复位校准
while(ADC1->CR2&1<<3); //等待校准结束
ADC1->CR2|=1<<2; //开启 AD 校准
while(ADC1->CR2&1<<2); //等待校准结束

ADC1->SQR3&=0XFFFFFFE0;//初始化ADC转换通道
ADC1->SQR3|=ADC_Channel_11;//配置通道为11
ADC1->CR2|=1<<22; //开启转换

NVIC_SetPriority(ADC1_2_IRQn, 1);//配置中断优先级
NVIC_EnableIRQ(ADC1_2_IRQn);//开中断
}

中断执行函数

由于状态寄存器SR中的EOC标志位规定，在读取DR寄存器的值后，EOC中断将自动清除，因此这里不需要手动清除标志位

void ADC1_2_IRQHandler(void)
{   
    if (READ_BIT(ADC1->SR, ADC_SR_EOC)) 
    {
        ADC_ConvertedValue = ADC1->DR;
    }

主循环

每一次ADC转换完成后，将产生中断，在中断中读取DR的值，由计算公式计算出实际电压值

计算公式参考野火：

    while (1)
    {
        ADC_ConvertedValueLocal =(float) ADC_ConvertedValue/4096*3.3; 
    
        printf("\r\n The current AD value = 0x%04X \r\n", 
               ADC_ConvertedValue); 
        printf("\r\n The current AD value = %f V \r\n",
               ADC_ConvertedValueLocal); 
        printf("\r\n\r\n");
        Delay(0xffffee);  
    }