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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 |正序浏览 |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。" Y' b0 i% O) Y# K
1、AD单次转换+软件启动& _& w" I! ]* J) E6 s6 F/ [5 m
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。- e* ~: _; n( P* e) h$ w2 s5 e
这种方式的优点是配置简单,缺点么,太T么简单~1 |! f! D/ g! T

7 u, ~4 v2 K; p, C; E0 U0 H# K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。2 \$ O- G6 L; h7 P4 h
$ a8 z/ G7 `) N, f( @/ a, s
在中断回调函数里,进行相关处理:1 R) h- D' G7 ?0 u+ N

) _! y# ~# S1 j& ^电脑输出如下:
0 e, O; i5 Y  s  g 0 r' W% d0 k% b: {8 d' c, T
2、连续转换+软件启动
/ b; V& {- O' _( N+ K, i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。5 T! \8 B, ?4 {
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。2 P4 R1 z# b- h0 }# {( _
配置如下:
$ Y; @1 n1 ^+ V6 a; W" W2 a # D: m' k, c) ~: \0 U+ |
初始化的时候开启AD即可,后面无需再频繁开启。
# O" p1 f) i  t2 u
, m7 J# v, p3 j, G7 d* s0 L9 @5 e; \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。# ]6 Z- p7 ~  h" V: M, A
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。
/ O) f. [2 k. Z' i3 {
; F, K7 S+ X; W1 t6 X3、连续转换+DMA+手动启动
+ Q2 c" ?& z/ i. ?: i+ d3 \- Z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。
& E% M. f- R! F& ?3 r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。
( f' T$ U+ n  K; |- p7 a
$ d+ s8 a7 V5 u6 L- k$ W+ b! T初始化阶段,开启DMA传输:
7 F$ D- R1 ?8 b" ` 2 V) u. ]& O* I: x6 C$ n  R
传输完成之后产生一个中断:
2 B' `. |# l1 u' T9 o/ _
7 q; U' o6 ]9 R( E( F这时候看数组里面的值:- N# `; E  N' d0 Y0 h% A3 V
3 J+ N, m) z- w1 S% [
4、连续转换+DMA+定时器+手动启动( [! ?9 o( T9 \- ~9 {+ H# _" Q) g7 w
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。% ~1 v/ z& Z4 l+ p3 S0 A4 B
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:
+ L6 g/ n5 ^) Y8 W% y  _! a6 G/ R  aHAL_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。
0 Q5 O! h& i; s( g5、连续转换+DMA+定时器触发6 o% l$ s; r- B% C
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。" l5 A6 D, w4 g" k: p7 [
以TIM3做为触发源为例,如下:) U- N& O. g( N

1 }, `6 m6 F, z% EDMA这里要开启循环模式:
. F- s# t$ I2 G3 U4 ^
; I1 |8 Q! x0 G- ~. f& sTIM3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:1 H- H! f! x  L0 }" A. u0 c! h  |
+ W/ v0 \& h7 [/ d+ N" ~6 v
主函数里代码如下:* [% Y9 F. E' M8 n1 J+ N2 ~1 y

( S4 H$ E3 C7 \% }/ t. d然后,中断里做一下处理即可:  D7 `: m+ x) ]8 A8 U

/ Q' a% ^0 S% U1 q2 N2 K# C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~, d0 G4 c( O. e

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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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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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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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2#
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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