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    【8】基于STM32CubeMX-STM32ADC开发基础
    2022-01-26 / 0 评论 / 140 阅读 / 5 点赞

    【8】基于STM32CubeMX-STM32ADC开发基础

    刘航宇
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    STM32的ADC资源概述

    STM32F103ZE芯片(144脚)中有ADC1、ADC2、ADC3共3个12位逐次逼近型模数转换器,具有18个测量通道,可测量16个外部和2个内部信号源(内部温度和内部参考电压)。这2个内部信号源只能连接到ADC1。
    ADC的各个通道的A/D转换可以单次、连续、扫描或间断模式执行。
    A/D转换结果以左对齐或右对齐的方式,存储在16位规则组或者注入组数据寄存器中。

    按照A/D转换的组织形式来划分,ADC的模拟输入通道分为规则组和注入组两种。
    ADC可以对一组最多16个通道按照指定的顺序逐个进行转换,这组指定的通道称为规则组。
    在实际应用中,可能需要中断规则组的转换,临时对某些通道进行转换,好像这些通道注入了原来的规则组,故称注入组,最多由4个通道组成。

    ADC启动与停止相关的HAL库函数

    //查询,阻塞方式,启动ADC
    HAL_StatusTypeDef    HAL_ADC_Start(ADC_HandleTypeDef* hadc);
    //查询,阻塞方式,停止ADC
    HAL_StatusTypeDef    HAL_ADC_Stop(ADC_HandleTypeDef* hadc);
    //中断,非阻塞方式,启动ADC
    HAL_StatusTypeDef    HAL_ADC_Start_IT(ADC_HandleTypeDef* hadc);
    //中断,非阻塞方式,停止ADC
    HAL_StatusTypeDef    HAL_ADC_Stop_IT(ADC_HandleTypeDef* hadc);

    ADC转换结果读取的HAL库函数

    uint32_t HAL_ADC_GetValue(ADC_HandleTypeDef* hadc);
    
    参数1:hadc,ADC实例指针。
    返回值:uint32_t,ADC转换结果。

    查询方式,阻塞式A/D转换HAL库函数

    HAL_StatusTypeDef HAL_ADC_PollForConversion(ADC_HandleTypeDef* hadc, uint32_t Timeout);
    
    参数1:hadc,ADC实例指针。
    参数2:Timeout,超时时间。
    返回值:HAL_StatusTypeDef,函数执行状态。
    应用实例:用查询的方式,进行一次A/D采样并将结果读出。
    uint16_t  ADC_Value = 0;
    //以查询的方式启动ADC
    HAL_ADC_Start(&hadc);
    //等待一次规则组的ADC转换完成,并将结果读出
    if(HAL_OK == HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,10))
    {
        ADC0_Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
    }

    中断方式,非阻塞式A/D转换HAL库函数

    应用实例:用中断的方式,进行一次A/D采样并将结果读出。
    uint16_t  ADC_Value = 0;
    //以中断的方式启动ADC
    HAL_ADC_Start_IT(&hadc);
    //重写ADC转换完成中断回调函数
    void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)
    {
        ADC0_Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
    }

    实训案例:ADC单次数据采样与电压换算

    在XMF07A或XMF07C开发板上,利用STM32CubeMX和Keil5协同开发,完成以下的功能:
    【1】将ADC_IN0设置为12位ADC,右对齐,启用中断。
    【2】分别用查询和中断这2种方式,每隔0.5秒采样一次ADC的数据。
    【3】将每次读取到的ADC采样值转换为对应电压值,发送到上位机。
    【4】LED1作为采样指示灯,在ADC转换过程中点亮,其余时间熄灭。

    要点配置


    串口

    没有接收中断,不需要对NVIC进行使能

    #include "stdio.h"
    
    #define LED1_ON()  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_9,GPIO_PIN_SET)
    #define LED1_OFF()  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_9,GPIO_PIN_RESET)
    
    uint16_t ADC0_Value = 0, ADC0_Volt = 0;
    uint8_t str_buff[64];
    void UR1_Send_Info()
    {
        sprintf((char *)str_buff,"采样值:%d,电压值:%d.%d%dV\r\n",ADC0_Value,ADC0_Volt/100,(ADC0_Volt%100)/10,ADC0_Volt%10);
        HAL_UART_Transmit(&huart1,str_buff,sizeof(str_buff),10000);
    }

    用查询,阻塞的方式来实现

    void Get_ADC_Value()
    {
        HAL_ADC_Start(&hadc1);
        LED1_ON();
        if(HAL_OK == HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,10))
        {
            ADC0_Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
            ADC0_Volt = ADC0_Value * 330 / 4096;
        }
        UR1_Send_Info();
        LED1_OFF();
        HAL_ADC_Stop(&hadc1);
    }
    //在mian()函数中添加以下代码:
    /* Infinite loop */
    /* USER CODE BEGIN WHILE */
    while (1)
    {
        Get_ADC_Value();        //启动一个阻塞式的ADC转换并读取数据
       // UR1_Send_Info();        //向上位机发生采样值和电压值
        HAL_Delay(500);         //延时0.5秒,再进行下一次ADC采样
       /* USER CODE END WHILE */
       /* USER CODE BEGIN 3 */
    }
    /* USER CODE END 3 */

    用中断,非阻塞的方式来实现

    void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)
    {
        if(hadc->Instance == ADC1)
        {
        ADC0_Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);    //读取ADC转换结果
        ADC0_Volt = ADC0_Value * 330 / 4096;      //将采样值换算成电压值
        UR1_Send_Info();                          //向上位机发生ADC采样信息
        LED1_OFF();                               //关闭LED1采样指示灯
        }
    }
    //在mian()函数中添加以下代码:
    /* Infinite loop */
    /* USER CODE BEGIN WHILE */
    while (1)
    {
        HAL_ADC_Start_IT(&hadc1);   //启动一个非阻塞式的ADC转换并读取数据
        LED1_ON();                  //点亮LED1采样指示灯
        HAL_Delay(500);             //延时0.5秒,再进行下一次ADC采样
       /* USER CODE END WHILE */
       /* USER CODE BEGIN 3 */
    }
    /* USER CODE END 3 */
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