代码收藏家技术教程 2024-11-12

STM32L431-ADC系列代码的运用-HAL库

目前用到的ADC检测，只是为了检测锂电池的电量，其他的功能暂未开发。所以接下来的代码只跟检测GPIO输入引脚的电压有关。
在图形配置界面，进入ADC，将所需要配置的引脚配置为ADC模式

ADC配置设置介绍

1. Clock Prescaler

设置时钟预分频器，一般默认选择第一个：Asynchronous clock mode divIded by 1
在代码中配置：hadc1.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_ASYNC_DIV1;

2. Resolution

分辨率，选择第一个： ADC 12-bit resolution 12位分辨率，是可以选择的最高的分辨率，

在代码中配置：hadc1.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;
选择中可能可以选择16位分辨率，但是应该没有，在代码中，12位是最高的

3. Data Alignment

左右对齐，默认选择右对齐就行：Right alignment
在代码中配置：hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;

4. Scan Conversion Mode

扫描转换模式，暂时用不到，关闭即可
在代码中配置： hadc1.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE;

5. Continuous Conversion Mode

连续转换模式，暂时用不到，关闭即可
在代码中配置：hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;

6. Discontinuous Conversion Mode

不连续转换模式，暂时用不到，关闭即可
在代码中配置：hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;

7. DMA Continuous Requests

DMA 连续请求，暂时不使用DMA，关闭即可
在代码中配置：hadc1.Init.DMAContinuousRequests = DISABLE;

8. End Of Conversion Selection

转换结束选择，选择End of single conversion，默认即可
在代码中配置： hadc1.Init.EOCSelection = ADC_EOC_SINGLE_CONV;

9. Overrun behaviour

超限行为，选择Overrun data preserved,默认即可
在代码中配置：hadc1.Init.Overrun = ADC_OVR_DATA_PRESERVED;

10. Low Power Auto Wait

低功耗自动等待，暂时用不到，关闭即可
在代码中配置： hadc1.Init.LowPowerAutoWait = DISABLE;

11. Enable Regular Conversions

启用常规转换，默认开启即可

12. Enable Regular Oversampling

启用常规过采样，默认关闭即可
在代码中配置：hadc1.Init.OversamplingMode = DISABLE;

13. Number Of Conversion

转换数量，一般就是开启了几个adc，就设置几个。比如目前就一个adc功能，则选择1即可
在代码中配置：hadc1.Init.NbrOfConversion = 1;

14. External Trigger Conversion Source

外部触发转换源，选择Regular Conversion launched by software-软件启动的定期转换，默认即可
在代码中配置：hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;

15. External Trigger Conversion Edge

外部触发器转换边缘，选择默认的NONE即可
在代码中配置：hadc1.Init.ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_NONE;

16. Rank

排名，在配置中的顺序，Number Of Conversion设计几个，他就是几

17. Channel

通道，选择设置的adc通道，比如PA0为ADC1_IN5，则选择 Channel 5即可

18. Sampling Time

采样时间，按理采样时间越长，测出来的数据越准，但是需要的时间也很多，所以可以调试选择适合自己的时间，我这边先选择640.5 Cycles，如果切换采样时间，结果没有变化，可以使用时间较短的采样时间，加快程序运行速度

19. Offset Number

偏移编号，暂时选择默认No offset即可

20. 其他的选择默认即可（暂时没有用到过）

在.C文件中，初始化配置

void MX_ADC1_Init(void)
{
  ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};
  hadc1.Instance = ADC1;
  hadc1.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_ASYNC_DIV1;
  hadc1.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;
  hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
  hadc1.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE;
  hadc1.Init.EOCSelection = ADC_EOC_SINGLE_CONV;
  hadc1.Init.LowPowerAutoWait = DISABLE;
  hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;
  hadc1.Init.NbrOfConversion = 1;
  hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
  hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;
  hadc1.Init.ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_NONE;
  hadc1.Init.DMAContinuousRequests = DISABLE;
  hadc1.Init.Overrun = ADC_OVR_DATA_PRESERVED;
  hadc1.Init.OversamplingMode = DISABLE;
  if (HAL_ADC_Init(&hadc1) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  /** Configure Regular Channel
  */
  sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_5;
  sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1;
  sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_640CYCLES_5;
  sConfig.SingleDiff = ADC_SINGLE_ENDED;
  sConfig.OffsetNumber = ADC_OFFSET_NONE;
  sConfig.Offset = 0;
  if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

GPIO口的配置

void HAL_ADC_MspInit(ADC_HandleTypeDef* adcHandle)
{

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
  RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInit = {0};
  if(adcHandle->Instance==ADC1)
  {
  /** Initializes the peripherals clock
  */
    PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_ADC;	
    PeriphClkInit.AdcClockSelection = RCC_ADCCLKSOURCE_PLLSAI1;
    PeriphClkInit.PLLSAI1.PLLSAI1Source = RCC_PLLSOURCE_HSE;
    PeriphClkInit.PLLSAI1.PLLSAI1M = 1;
    PeriphClkInit.PLLSAI1.PLLSAI1N = 8;
    PeriphClkInit.PLLSAI1.PLLSAI1P = RCC_PLLP_DIV7;
    PeriphClkInit.PLLSAI1.PLLSAI1Q = RCC_PLLQ_DIV2;
    PeriphClkInit.PLLSAI1.PLLSAI1R = RCC_PLLR_DIV2;
    PeriphClkInit.PLLSAI1.PLLSAI1ClockOut = RCC_PLLSAI1_ADC1CLK;
    if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit) != HAL_OK)
    {
      Error_Handler();
    }

    /* ADC1 clock enable */
    __HAL_RCC_ADC_CLK_ENABLE();

    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    /**ADC1 GPIO Configuration
    PA0     ------> ADC1_IN5
    */
    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG_ADC_CONTROL;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

    /* ADC1 interrupt Init */
    HAL_NVIC_SetPriority(ADC1_IRQn, 0, 0);
    HAL_NVIC_EnableIRQ(ADC1_IRQn);
  }
}

采集数据与数据转换

float Get_ADC_Data(void)
{
  float Get_ADC_Value = 0.0,ADC_Power_Value = 0.0;
  float ADC_Power_Voltage = 0.0;
  uint8_t Count = 0;
   if(HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1, ADC_SINGLE_ENDED) != HAL_OK)
  {
	Error_Handler();		// 该函数为校准基准电压函数，可以更准确的获取电压值
  }	
  HAL_ADC_Start(&hadc1); 	// 1.Start ADC			
  for (Count = 0; Count < 10; Count++)
  {
    HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 100);	
    if ((HAL_ADC_GetState(&hadc1) & HAL_ADC_STATE_REG_EOC) == HAL_ADC_STATE_REG_EOC)
    {
    	if(Count >= 5)
    	{
    		Get_ADC_Value = Get_ADC_Value + HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
    	}
    }
  }
  ADC_Power_Value = Get_ADC_Value / 5;
  ADC_Power_Voltage = (float)(ADC_Power_Value * 6.6 / 4095);
  return ADC_Power_Voltage ;
}