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STM32的ADC用法,你知道几种?

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发表于 2022-11-25 10:12 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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AD采样在电路中是一种比较常见的功能,可以用于电池电压检测、传感器值读取、信号采集等。STM32的ADC,由于引入了DMA,以及多种触发源,功能自然强大,用法也多种多样。今天,我们简单说说在单通道情况下,AD采样的几种用法。! |( ~6 M- U9 ~$ U6 a" ]0 j
1、AD单次转换+软件启动# P$ }9 Y+ J0 Y0 l9 K  P' X
最基本的用法,通过程序启动AD,AD采集一次,我们就去读一次。这种情况,建议开启AD转换完成中断,在中断中读出AD值并做处理。" l; B, n- D. Z
这种方式的优点是配置简单,缺点么,太T么简单~
/ K# i* y  ~  \0 ]/ T# _; L2 E7 O
( ~6 P! b4 ], H初始化的时候,启动一次。然后在主循环里,每隔一秒启动一次。
, d( s# h# R& v, I6 A1 w3 i 8 K/ p9 n( l, y: u
在中断回调函数里,进行相关处理:
" H) @$ F  ]5 X( W  v, Z
7 E; _5 j! K% {4 b) j/ }电脑输出如下:& R1 b4 K) }4 k) x* r

  @! b) L" y+ a0 U) g% X2、连续转换+软件启动9 e2 x/ ?- W' E: B( q* H& h& w# D
在方法1的基础上做调整,从单次转换,变成连续转换。也就是说,只需要开启一次,它就能一直转换,直到程序让它停止。
) t' |9 E* ^, [7 U% B4 H0 C' I优点是省去了频繁开启中断的麻烦;缺点是需要频繁进入中断去读AD值。
" l  c6 j3 u9 D4 A配置如下:* v4 k( |5 h4 a) f1 R* |
6 G* ^7 B7 _$ G+ `! |% R* g
初始化的时候开启AD即可,后面无需再频繁开启。) i  O: ^) E: f) u- i; k

2 a# x+ t$ V" @在中断中进行处理,当AD转换次数达到1000次的时候,停止转换。# w, R  j! y  H+ E! o* e; T
注意事项:函数HAL_ADC_Stop_IT(&hadc1)  需要在中断内调用,中断外调用不起作用。1 ^# I) K* s& R; M3 O

# h, G& J1 b! l% `$ a3、连续转换+DMA+手动启动. G, t' B3 f+ f  @! i% B- w( x
在方法2的基础上,引入DMA这个东西。不得不说,DMA真的是很方便,省去了很多手动操作的麻烦。可以直接把指定数量的AD转换值存入数组里,可以单次存入,也可以循环覆盖。
2 c4 g3 r& c  A. o在方法2里面,每次转换完成,需要我们手动去读一下AD值;启动DMA之后,完全省掉了这个过程,只需要等待1000个值全部转换完成之后触发一个中断即可。9 C# J  O* U+ `9 L. f
9 \! y3 y7 U4 t* y
初始化阶段,开启DMA传输:+ B3 Q! \5 V" o# r' a
4 Z1 Z9 M2 E8 _2 }: H7 @" T4 @
传输完成之后产生一个中断:
) u7 V& D4 Z! V4 V1 w$ Q5 {# {
) D0 S  J% J6 G) P这时候看数组里面的值:3 R1 |) H0 D# D+ C) _: n" u- W
/ `, [$ p7 `( t$ `; E, s! Y
4、连续转换+DMA+定时器+手动启动2 j. g6 v; O9 q
方法4是在方法3的基础上稍微做了一些调整,主要面向的需求是:固定时间间隔的AD采样。比如说,每隔0.1秒,需要连续采样100次。/ p* H, I/ I8 u% S* \; y
通常的做法是,使用定时器做一个定时中断,在定时中断里,调用函数:, r  y+ o( o% W( ~7 E% A
HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1,(uint32_t *)ad_value,1000); //启动,同时开启中断,方法和原理都比较简单,就不细说了。; b8 r- a3 }/ C$ ^; I9 y$ Q4 C
5、连续转换+DMA+定时器触发
( _8 U8 s+ N% `# t* a% V$ A3 |- g2 ^  @+ J方法5是对方法4里面的需求的实现过程进行了优化。STM32的定时器可以自动触发AD转换,省去了手动启动的麻烦。例如STM32的tiM1,TIM2,TIM3和TIM4,以及外部中断,都可以做为启动AD转换的触发源。& g% m% R; k7 S5 I
以TIM3做为触发源为例,如下:
; `8 t. y1 p' i+ R; W
8 ]' ?- c9 X' P8 \DMA这里要开启循环模式:  I- s) J! {& G4 r9 Z: V
2 C9 \* x& f: U, Q- h. e
TIM3的配置如下,这里实现了一个1ms的定时,也就是说每隔1ms自动触发一次AD转换:
+ d. Q( v; b& g3 s5 g; Z0 f2 A $ t4 W; {3 P# V% o6 O
主函数里代码如下:
# P- C  T2 _. Z+ {1 j- V
4 d& E( Z$ [8 O/ m) c2 ?9 p7 W) v然后,中断里做一下处理即可:. t9 U$ b1 u+ A- A; K/ [' K" F
2 b. G# K% `. c; o
好了,对ADC的使用方法做了一下简单的整理,当然肯定不止这些,必然还有别的玩法。这篇文章以思路为主,没提供代码,感兴趣的小伙伴可以慢慢研究~
6 k- z# A# J, n+ b  l8 G. u% Y

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发表于 2022-11-25 11:31 | 只看该作者
STM32f103系列有3个ADC,精度为12位,每个ADC最多有16个外部通道。其中ADC1和ADC2都有16个外部通道,ADC3一般有8个外部通道。

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3#
发表于 2022-11-25 13:34 | 只看该作者
A/D转换可以单次、连续、扫描或间断执行,ADC转换的结果可以左对齐或右对齐储存在16位数据寄存器中。ADC的输入时钟不得超过14MHz,其时钟频率由PCLK2分频产生。

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4#
发表于 2022-11-25 14:03 | 只看该作者
ADC所能测量的电压范围就是VREF- ≤ VIN ≤ VREF+,把 VSSA 和 VREF-接地,把 VREF+和 VDDA 接 3V3,得到ADC 的输入电压范围为: 0~3.3V。

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5#
发表于 2022-11-25 14:11 | 只看该作者
ADC的信号输入就是通过通道来实现的,信号通过通道输入到单片机中,单片机经过转换后,将模拟信号输出为数字信号。
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