代码收藏家技术教程 2024-05-15

STM32 ADC模数转换教程

一、ADC简介

1、什么是ADC？

ADC（Analog-Digital Converter）模拟-数字转换器，是将模拟信号转换成数字信号的一种外设。ADC可以将引脚上连续变化的模拟电压转换为内存中存储的数字变量，建立模拟电路到数字电路的桥梁

2、STM32F103C8T6 的ADC

STM32F103C8T6 的ADC资源：ADC1、ADC2，10个外部输入通道

采用12位逐次逼近型ADC，输入电压范围：0~3.3V，转换结果范围：0~4095

18个输入通道，可测量16个外部和2个内部信号源

具有规则组和注入组两个转换单元

模拟看门狗自动监测输入电压范围

2.1、逐次逼近型ADC

电压比较器它可以判断两个输入信号电压的大小关系，输出一个高低电平只是说明谁打谁小，它的两个输入端，一个是待测的电压，另一个是DAC数模转换器。DAC输出的电压值会不断通过比较器与通道输入的电压值进行比较最后得到一个近似的值再存入数据寄存器中。

2.2、ADC框图

2.3、输入通道

2.4、ADC基本结构

二、ADC转换模式（以下代码都是规则组）

1、单次转换，非扫描模式

EOC：转换结束标志位

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

void AD_Init(void)
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);		//开启adc时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);						//配置adcclk时钟,= PCLK / 6 = 72  / 6
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;			//模拟输入，在此模式下gpio口是无效的，防止gpio的I/O对模拟电压造成干扰
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
	
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_0,1 ,ADC_SampleTime_55Cycles5);//规则组输入通道，最后一个值为设置采样周期，单位是adcclk的周期时间
	
	
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;  				// 选择是连续转换还是单次转换，enable就是连续转换
	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; 				//数据右对齐
	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //选择外部触发源，这个是无外部触发，也就是软件触发
	ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; 					//独立模式，或者双adc模式
	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;								//通道数目
	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;						//是扫描模式还是非扫描模式，也就是菜单模式和非菜单模式
	ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);
	
	ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);
	
	ADC_ResetCalibration(ADC1);						  //复位校准，将CR2->RSTCAL位置一开启复位，当复位完成硬件自动将该为置为0
	while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1) == SET);//判断复位校准是否完成
	ADC_StartCalibration(ADC1);						  //启动校准
	while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) == SET);	  //判断启动校准是否完成
	
	
}


uint16_t AD_GetValue(void)
{
	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE); 					// adc软件触发，开始转换
	
	while(ADC_GetFlagStatus(ADC1,ADC_FLAG_EOC) == RESET);   //获取状态为标志,0：转换未完成；1：转换完成。
	return ADC_GetConversionValue(ADC1);					//获取结果
}

2、连续转换，非扫描模式

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

void AD_Init(void)
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);		//开启adc时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);						//配置adcclk时钟,= PCLK / 6 = 72  / 6
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;			//模拟输入，在此模式下gpio口是无效的，防止gpio的I/O对模拟电压造成干扰
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
	
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_0,1 ,ADC_SampleTime_55Cycles5);//规则组输入通道，最后一个值为设置采样周期，单位是adcclk的周期时间
	
	
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
	//改动这
	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;  				// 选择是连续转换还是单次转换，enable就是连续转换
	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; 				//数据右对齐
	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //选择外部触发源，这个是无外部触发，也就是软件触发
	ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; 					//独立模式，或者双adc模式
	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;								//通道数目
	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;						//是扫描模式还是非扫描模式，也就是菜单模式和非菜单模式
	ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);
	
	ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);
	
	ADC_ResetCalibration(ADC1);						  //复位校准，将CR2->RSTCAL位置一开启复位，当复位完成硬件自动将该为置为0
	while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1) == SET);//判断复位校准是否完成
	ADC_StartCalibration(ADC1);						  //启动校准
	while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) == SET);	  //判断启动校准是否完成
	
    //连续扫描模式只需要开始一次
	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE); 					// adc软件触发，开始转换
}


uint16_t AD_GetValue(void)
{
	return ADC_GetConversionValue(ADC1);					//获取结果
}

3、连续转换，扫描模式（非DMA转运）

】

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

void AD_Init(void)
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);		//开启adc时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);						//adcclk时钟
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;			//模拟输入，在此模式下gpio口是无效的，防止gpio的I/O对模拟电压造成干扰
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
	
	//ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_0,1,ADC_SampleTime_55Cycles5);//填充通道选择，最后一个值为设置采样周期，单位是adcclk的周期时间
	
	
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;  				//选择是连续转换还是单次转换，enable就是连续转换
	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; 				//数据右对齐
	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //选择外部触发源，这个是无外部触发，也就是软件触发
	ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; 					//独立模式
	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;								//通道数目
	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;						//是扫描还是非扫描，也就是菜单模式和非菜单模式
	ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);
	
	ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);
	
	ADC_ResetCalibration(ADC1);						  //复位校准
	while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1) == SET);//判断复位校准是否完成
	ADC_StartCalibration(ADC1);						  //启动校准
	while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) == SET);	  //判断启动校准是否完成
	
	
}


uint16_t AD_GetValue(uint8_t ADC_Channel)//启动转换前选择通道
{
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel,1,ADC_SampleTime_55Cycles5);//填充通道选择，最后一个值为设置采样周期，单位是adcclk的周期时间

	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE); 					// adc软件触发，开始转换
	
	while(ADC_GetFlagStatus(ADC1,ADC_FLAG_EOC) == RESET);   //获取状态为标志,0：转换未完成；1：转换完成。
	return ADC_GetConversionValue(ADC1);					//获取结果
}

作者：砂糖柑