深入理解STM32模数转换器ADC工作原理
目录
1、ADC介绍
1.什么是ADC?
ADC的全称是Analog-to-Digital Converter,指模拟/数字转换器
2.ADC的性能指标
3.ADC特性
12位分辨率
4.ADC通道
5.ADC转换顺序
6.ADC触发方式
7.ADC转化时间
8.ADC转化模式
9.模拟看门狗
实验:使用ADC读取烟雾传感器的值
CubeMX配置
编辑 代码实现
效果展示
1、ADC介绍
1.什么是ADC?
ADC的全称是Analog-to-Digital Converter,指模拟/数字转换器
D数字信号,A模拟信号
2.ADC的性能指标
3.ADC特性
12位分辨率
4.ADC通道
总共2个ADC(ADC1,ADC2),每个ADC有18个转换通道:16个外部通道、2个内部通道(温度传感器、内部参考电压)。
外部的16个通道在转换时又分为规则通道和注入通道 ,其中规则通道最多有16路,注入通道最多有4路。
规则组:就像正常排队的人
注入组:有特权的人,可以插队的人
5.ADC转换顺序
每个ADC只有一个数据寄存器,16个通道一起共用这个寄存器,所以需要指定规则转换通道的转换顺序。
规则通道中的转换顺序由三个寄存器控制:SQR1、SQR2、SQR3,它们都是32位寄存器,SQR寄存器控制着转换通道的数目和转换顺序,只要在对应的寄存器位SQx中写入相应的通道,这个通道就是第x个转换
和规则通道转换顺序的控制一样,注入通道的转换也是通过注入寄存器来控制,只不过只有一个JSQR寄存器来控制,控制关系如下:
注入序列的转换顺序是从JSQx[4:0] (x=4-JL[1:0])开始。只有当JL=4的时候,注入通道的转换顺序才会按照JSQ1、JSQ2、JSQ3、JSQ4的顺序来执行。
6.ADC触发方式
7.ADC转化时间
ADC是挂载在APB2总线(PCLK2)上的,经过分屏器得到ADC时钟(ADCCLK),最高14MHz
转换时间
=
采样时间
+12.5
个周期
12.5个周期是固定的,一般我们设置PCLK2=72,经过ADC预分频器能分频到最大的时钟只能是12M,采样周期设置为1.5个周期,算出最短的转换时间为1.17us。
8.ADC转化模式
扫描模式
单次转换/连续转换
9.模拟看门狗
模拟看门狗警戒区
模拟看门狗通道的选择
实验:使用ADC读取烟雾传感器的值
实验内容:通过ADC读取烟雾传感器的值,再通过串口发送给电脑然后在串口助手上显示
CubeMX配置
ADC的配置(其实大多用默认的就可以了)
代码实现
#include <stdio.h>
//因为用到串口发送我们先重写printf函数
int fputc(int ch, FILE *f)
{
unsigned char temp[1]={ch};
HAL_UART_Transmit(&huart1,temp,1,0xffff);
return ch;
}
//mian部分
uint32_t count = 0;//记录烟雾传感器的值
while (1)
{
//每隔1秒转换一次
HAL_Delay(1000);
//先启动ADC转换
HAL_ADC_Start(&hadc1);
//等待ADC转换
HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,100);
//获取信号
count = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
//发送
printf("count = %d\r\n",count);//这里发送的是检测到的模拟量个数
printf("count = %f\r\n",count*(3.3/4060));//电压值
}
注意重构了printf要记得勾选这个
效果展示
这里可以通过给PA0口接3.3V的电压或者接GND来测试我们得到的数据准不准确