代码收藏家 STM32学习记录：AD转换应用实践
一、STM32 ADC
1.1参考资料
《STM32不完全手册》第20章
《STM32中文参考手册》第11章
芯片数据手册ADC部分+GPIO部分
1.2 什么是ADC
ADC是Analog-to- Converter 的缩写，指模/数转换器，将连续的模拟信号转换为离散的数字信号的器件，一般使用电压值来表示数字化。
1.3 怎么学
实话说，看完中文参考手册ADC部分，就是一个感觉，听君一席话，就是听君一席话…
学习的时候管制一下这几个问题
1、基本信息
2、引脚对应表
3、电压问题
4、框图
注释：
1、规则通道正常进入，按照代码顺序执行的AD采集，最多16个通道，注入通道通过中断事件进入的AD采集，最多4个通道
5、关于模式
1、单次转换
2、连续转换
3、扫描模式
4、间断模式
设置不同的序列后将他们组成一个小组，然后进行小组的AD采集
二、寄存器
1、ADC_CR1
2、ADC_CR2
3、ADC_SMPR1和ADC_SMPR2
可以独立设置每一个通道的采用时间
ADC转换时间
4、ADC_SQR1、ADC_SQR2、ADC_SQR3和ADC_JSQR
5、ADC_JDRx和ADC_DR
6、ADC_SR
三、库函数配置
1、void ADC_Init(ADC_TypeDef* ADCx, ADC_InitTypeDef* ADC_InitStruct);
不同参数的有效输入可以查看固件库函数说明
2、void ADC_Cmd(ADC_TypeDef* ADCx, FunctionalState NewState)；
3、void ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC_TypeDef* ADCx, FunctionalState NewState)
使用软件转换函数
4、ADC_RegularChannelConfig
规则通道配置函数
5、uint16_t ADC_GetConversionValue(ADC_TypeDef* ADCx)
获取ADC转换结果的值
四、应用
目标：实现4个AD采集并且显示
1、初始化
2、读取转换值
3、多次采集优化结果
4、主函数
5、代码
（1）主函数
#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "lcd.h"
#include "adc.h"
int main(void)
{
u16 adcx;
float temp;
u16 adcx2;
float temp2;
u16 adcx3;
float temp3;
u16 adcx4;
float temp4;
delay_init(); //延时函数初始化
uart_init(9600); //串口初始化为9600
LED_Init(); //初始化与LED连接的硬件接口
LCD_Init();
Adc_Init(); //ADC初始化
POINT_COLOR=RED;//设置字体为红色
LCD_ShowString(60,50,200,16,16,"Mini STM32");
LCD_ShowString(60,70,200,16,16,"ADC TEST");
LCD_ShowString(60,90,200,16,16,"lixingye");
LCD_ShowString(60,110,200,16,16,"2022/04/28");
//显示提示信息
POINT_COLOR=BLUE;//设置字体为蓝色
LCD_ShowString(60,130,200,16,16,"ADC_CH1_VAL:");
LCD_ShowString(60,150,200,16,16,"ADC_CH1_VOL:0.000V");
LCD_ShowString(60,170,200,16,16,"ADC_CH2_VAL:");
LCD_ShowString(60,190,200,16,16,"ADC_CH2_VOL:0.000V");
LCD_ShowString(60,210,200,16,16,"ADC_CH3_VAL:");
LCD_ShowString(60,230,200,16,16,"ADC_CH3_VOL:0.000V");
LCD_ShowString(60,250,200,16,16,"ADC_CH4_VAL:");
LCD_ShowString(60,270,200,16,16,"ADC_CH4_VOL:0.000V");
while(1)
{
adcx=Get_Adc_Average(ADC_Channel_1,10);
LCD_ShowxNum(156,130,adcx,4,16,0);//显示ADC的值
temp=(float)adcx*(3.3/4096);
adcx=temp;
LCD_ShowxNum(156,150,adcx,1,16,0);//显示电压值
temp-=adcx;
temp*=1000;
LCD_ShowxNum(172,150,temp,3,16,0X80);
LED0=!LED0;
delay_ms(250);
adcx2=Get_Adc_Average(ADC_Channel_2,10);
LCD_ShowxNum(156,170,adcx2,4,16,0);//显示ADC的值
temp2=(float)adcx2*(3.3/4096);
adcx2=temp2;
LCD_ShowxNum(156,190,adcx2,1,16,0);//显示电压值
temp2-=adcx2;
temp2*=1000;
LCD_ShowxNum(172,190,temp2,3,16,0X80);
LED0=!LED0;
delay_ms(250);
adcx3=Get_Adc_Average(ADC_Channel_3,10);
LCD_ShowxNum(156,210,adcx3,4,16,0);//显示ADC的值
temp3=(float)adcx3*(3.3/4096);
adcx3=temp3;
LCD_ShowxNum(156,230,adcx3,1,16,0);//显示电压值
temp3-=adcx3;
temp3*=1000;
LCD_ShowxNum(172,230,temp3,3,16,0X80);
LED0=!LED0;
delay_ms(250);
adcx4=Get_Adc_Average(ADC_Channel_4,10);
LCD_ShowxNum(156,250,adcx4,4,16,0);//显示ADC的值
temp4=(float)adcx4*(3.3/4096);
adcx4=temp4;
LCD_ShowxNum(156,270,adcx4,1,16,0);//显示电压值
temp4-=adcx4;
temp4*=1000;
LCD_ShowxNum(172,270,temp4,3,16,0X80);
LED0=!LED0;
delay_ms(250);
}
}
（2）adc.c
#include "adc.h"
#include "delay.h"
//初始化ADC
//这里我们仅以规则通道为例
//我们默认将开启通道0~3
void Adc_Init(void)
{
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA |RCC_APB2Periph_ADC1 , ENABLE ); //使能ADC1通道时钟
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); //设置ADC分频因子6 72M/6=12,ADC最大时间不能超过14M
//PA1 作为模拟通道输入引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模拟输入引脚
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//PA2 作为模拟通道输入引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模拟输入引脚
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//PA3 作为模拟通道输入引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模拟输入引脚
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//PA4 作为模拟通道输入引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模拟输入引脚
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
ADC_DeInit(ADC1); //复位ADC1,将外设 ADC1 的全部寄存器重设为缺省值
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //ADC工作模式:ADC1和ADC2工作在独立模式
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE; //模数转换工作在单通道模式
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE; //模数转换工作在单次转换模式
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //转换由软件而不是外部触发启动
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //ADC数据右对齐
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1; //顺序进行规则转换的ADC通道的数目
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); //根据ADC_InitStruct中指定的参数初始化外设ADCx的寄存器
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 2; //顺序进行规则转换的ADC通道的数目
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); //根据ADC_InitStruct中指定的参数初始化外设ADCx的寄存器
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 3; //顺序进行规则转换的ADC通道的数目
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); //根据ADC_InitStruct中指定的参数初始化外设ADCx的寄存器
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 4; //顺序进行规则转换的ADC通道的数目
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); //根据ADC_InitStruct中指定的参数初始化外设ADCx的寄存器
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); //使能指定的ADC1
ADC_ResetCalibration(ADC1); //使能复位校准
while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); //等待复位校准结束
ADC_StartCalibration(ADC1); //开启AD校准
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)); //等待校准结束
// ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); //使能指定的ADC1的软件转换启动功能
}
//获得ADC值
//ch:通道值 0~3
u16 Get_Adc(u8 ch)
{
//设置指定ADC的规则组通道，一个序列，采样时间
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ch, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 ); //ADC1,ADC通道,采样时间为239.5周期
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); //使能指定的ADC1的软件转换启动功能
while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));//等待转换结束
return ADC_GetConversionValue(ADC1); //返回最近一次ADC1规则组的转换结果
}
u16 Get_Adc_Average(u8 ch,u8 times)
{
u32 temp_val=0;
u8 t;
for(t=0;t<times;t++)
{
temp_val+=Get_Adc(ch);
delay_ms(5);
}
return temp_val/times;
}
（3）adc.h
#ifndef __ADC_H
#define __ADC_H
#include "sys.h"
void Adc_Init(void);
u16 Get_Adc(u8 ch);
u16 Get_Adc_Average(u8 ch,u8 times);
#endif
五、总结
这里使用的一个是最简单的模式了，还是要继续去研究其他模式怎么样使用的！
