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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 B2 G8 P  q* p) k6 D1、AD单次转换+软件启动' \) E& N4 E* Z3 F8 K
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。- ?6 `4 H0 p. O9 c; X/ ]
这种方式的优点是配置简单,缺点么,太T么简单~
. y/ W- s' b# f( [' h0 J# g1 |8 f # b: f0 F. A6 S: w% L' Y& r# 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。# b9 p' n* @) U% u+ s: {

3 s9 _$ c5 ^  o, A5 t, y在中断回调函数里,进行相关处理:
. n% Y1 a! ^) N3 y , H: i$ O9 S6 E6 ?) V" k
电脑输出如下:
, R8 y+ s( e- u' E9 p( W; |2 g
" q  b* O7 R7 J1 t2、连续转换+软件启动1 C: P* N( v2 j( v6 H0 o
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。
& ^; i. }/ f' j+ L2 g3 T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。  D6 B! }( g$ `# E6 B- z4 P
配置如下:
1 `, q- n1 M# T, p, A 2 m9 J1 m$ Y# P8 |! I" X' `- l
初始化的时候开启AD即可,后面无需再频繁开启。9 ]. R* F# R: G6 j

' M6 @3 G; e/ o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 m, i, g, Y$ r2 Y
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。
- g* u* j2 E- L7 h* @) m" p9 h
3 G2 i7 }. A8 Q: f) q5 k& G% V1 S3、连续转换+DMA+手动启动+ ]* h. W1 T1 H+ q
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。8 ]3 K9 C! P+ f1 O! _  z
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 y  M( A0 ^6 [! {' N) a7 H

) c( t4 t; z  z- B初始化阶段,开启DMA传输:+ U% v( x' g- U# |, S& g' {" c+ y' M

! m2 T+ y3 E. }+ _传输完成之后产生一个中断:
+ Z: I* K9 g! W/ B! w( A6 o
4 V/ x& [, |$ O0 \- M8 j# S+ \这时候看数组里面的值:
; P  A$ m4 t& j( {2 T 6 u8 Z0 r' F: v; i2 h9 q- E- ~
4、连续转换+DMA+定时器+手动启动
4 Z7 I; w# z( p; U$ l4 F1 f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。
) L5 H/ w2 O+ M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:; n& @1 B( i7 ^: K. ~/ O
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。8 S' A; C& D3 H9 n+ O' ]
5、连续转换+DMA+定时器触发- I2 V6 F% g/ m- Y
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。
7 E( J7 Y2 Z* f2 a1 T% o1 L$ y以TIM3做为触发源为例,如下:3 H, i7 h# p0 K. C
; t6 Y0 e* r+ H5 U) \, x
DMA这里要开启循环模式:
$ G9 @  Q/ a) K' ]# S5 N ) g9 `. P1 y, n( d, ]3 c
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:( N' P# J* r  z  r; x8 J) S

9 \8 M( \5 B: m主函数里代码如下:; p" M- h/ h# W% X( e9 {5 y
( c5 G1 C# B1 g$ [7 R. F1 I
然后,中断里做一下处理即可:
* _3 x0 P2 m& j* q, ]' i
, h( A& B4 v, w4 W0 S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~
* V6 d/ r' w2 d1 W4 F) n- T9 A  z( g

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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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