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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。$ a, Q' Q  W, F  o
1、AD单次转换+软件启动3 n8 K' c! M4 X) j( o) k; ~( }6 J9 I
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。
( f' e  y9 P$ q这种方式的优点是配置简单,缺点么,太T么简单~
8 \' r. x* T% v7 L! I) K0 k3 ?- u8 c8 M9 Q 8 ^5 s8 U% N3 I% s/ x# R; A1 [
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。" J* O6 E3 ~4 i

( ^( ]" b1 H; r: T0 F在中断回调函数里,进行相关处理:
4 q/ d/ z6 f$ D6 a
7 k# F, B1 J  n6 f电脑输出如下:
" L8 }6 l' a0 _1 [' p% v# V+ }& M4 i 8 N; n$ p) N3 l5 U! n/ |% B
2、连续转换+软件启动: Z  Q7 s% g- 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。
. Q1 K* n2 ^( s" [' T5 K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。
/ C7 r) Z$ @; _配置如下:
# ?) m6 f/ \& s7 h3 X; A 7 Y+ e0 B7 z7 E8 c" B
初始化的时候开启AD即可,后面无需再频繁开启。
8 [6 n- v4 N& d: W' C6 t * {: G5 @; x! j7 f6 i, l7 g9 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。
4 m3 ~1 c) A6 B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。4 b0 F) m$ C( K1 j

4 a+ x8 f& w. F3、连续转换+DMA+手动启动$ z& i8 l2 x. `( B3 x, A% ^
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。, H' O2 p/ R4 [! w' |
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。
# N8 |% y; d! U1 B
) |0 z9 v6 E* F0 u. G6 N初始化阶段,开启DMA传输:
4 @$ E+ L9 _) h# _, E  i& r! r3 y
, c5 {& R% ?" D" L8 z/ H: r' {传输完成之后产生一个中断:3 p9 M! I* r; ^& [
) X) r3 U) A  S2 x9 s* j0 l
这时候看数组里面的值:) _( C9 H' R- y
  Z7 @$ i  W/ G/ L0 c& u
4、连续转换+DMA+定时器+手动启动
# y, a" }0 }5 Q& U1 [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。9 }$ ?2 i2 f& m/ T+ O# `6 h
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:% J9 \2 O) ^- u3 t# K
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。
) h# n" `( H, }8 H$ Y5、连续转换+DMA+定时器触发
1 E7 Q, Q: A) c& ]+ O) T4 l7 o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。8 E, q/ O. F2 g- f, Z
以TIM3做为触发源为例,如下:
' S, }$ v, n! g " M4 T" W# c9 N8 W# _6 X% X
DMA这里要开启循环模式:
' D3 R7 w9 m" c2 e! Q% D7 }
$ j4 W  V: ]% z! |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:
; `2 d; o# j8 o: C9 s' b9 T # k7 e. s6 b. M; e- H
主函数里代码如下:) j" }+ j4 l/ L
' I  j9 U# ~% b" `
然后,中断里做一下处理即可:1 |/ y. i/ X/ M6 L* u: O# g# [
7 ~! L* w- z1 B2 E$ Q& e
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~) {& \5 j. W( I0 l3 U2 V

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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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