关于ADC的一些原理和实验我们已经有了2篇笔记,链接如下:
关于ADC的笔记1_Mr_rustylake的博客-CSDN博客
STM32-ADC单通道采集实验_Mr_rustylake的博客-CSDN博客
实验要求:通过ADC1通道1(PA1)采集电位器的电压,并显示ADC转换的数字量和换算后的电压值。
我们通过下表可以知道DMA1通道1的外设对应的就是ADC1的读取。
首先确定我们的最小刻度,Vref = 3.3V,所以0V <= Vin <= 3.3V,所以最小刻度是3.3V / 4096(2^12)。
接下来确定转换时间。采样时间239.5个ADC时钟周期为例,可以得到转换时间为21us。
时间转换公式参考如下公式:Tcvtmin=(12.5+X)周期=(12.5 + X)/(12MHz)=21us。
因为使用的是DMA读取,所以采取连续转换模式,因为使用的是单通道,所以不扫描。
接下来我们编写实验代码:
先编写函数代码adc.c:
#include "./BSP/ADC/adc.h" ADC_HandleTypeDef g_adc_handle;DMA_HandleTypeDef g_dma_handle;uint8_t g_adc_dma_sta; //标志DMA的传输是否完成void adc_dam_init(uint32_t mar){ ADC_ChannelConfTypeDef adc_ch_conf;__HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE();g_dma_handle.Instance = DMA1_Channel1;g_dma_handle.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY;//外设到内存g_dma_handle.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;//因为选取的是DMA1的数据寄存器,选择不增量g_dma_handle.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;//对于存储器需要存储多个数据,所以选择增量模式g_dma_handle.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_HALFWORD; //外设数据位宽,我们选择16位半字(全字可以理解为全角中文字符)g_dma_handle.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_HALFWORD;//存储器数据位宽,我们也选择16位半字g_dma_handle.Init.Mode = DMA_NORMAL; //选择普通模式,因为在传输完成之后我们需要进行进一步操作现实我们获取到的值,所以选择normalg_dma_handle.Init.Priority = DMA_PRIORITY_MEDIUM; //只有1个DMA随便选HAL_DMA_Init(&g_dma_handle);//联系DMA和ADC的句柄__HAL_LINKDMA(&g_adc_handle, DMA_Handle, &g_dma_handle);//第二个参数为第一个ADC句柄的第三个成员,指向对应的DMA句柄 g_adc_handle.Instance = ADC1;g_adc_handle.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT; //右对齐g_adc_handle.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE; //不扫描g_adc_handle.Init.ContinuousConvMode = ENABLE; //连续模式g_adc_handle.Init.NbrOfConversion = 1; //转换通道数为1,单通道g_adc_handle.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE; //不用间断模式g_adc_handle.Init.NbrOfDiscConversion = 0; //无间断模式则无间断通道g_adc_handle.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START; //外部软件触发HAL_ADC_Init(&g_adc_handle);adc_ch_conf.Channel = ADC_CHANNEL_1;adc_ch_conf.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1; //转换顺序adc_ch_conf.SamplingTime = ADC_SMAPLINGTIME_239CYCLES_5; //设置为最大值HAL_ADC_ConfigChannel(&g_adc_handle, &adc_ch_conf);HAL_NVIC_SetPriority(DMA1_Channel1_IRQn, 2, 3);HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA1_Channel1_IRQn);HAL_ADCEx_Calibration_Start(&g_adc_handle);HAL_DMA_Start_IT(&g_dma_nch_handle, (uint32_t)&ADC1->DR, mar, 0);HAL_ADC_Start_IT(&g_adc_nch_handle, &mar, 0);} void HAL_ADC_MspInit(ADC_HandleTypeDef *hadc){ if(hadc->Instance == ADC1){GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;RCC_PeriphCLKInitTypeDef adc_clk_init = {0}; __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();//使能ADC时钟__HAL_RCC_ADC1_CLK_ENABLE(); //使能GPIO时钟 gpio_init_struct.Pin = GPIO_PIN_1;gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG; //模拟模式HAL_GPIO_Init(GPIOA, &gpio_init_struct); adc_clk_init.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_ADC; //选择ADC外设时钟设置adc_clk_init.AdcClockSelection = RCC_ADCPCLK2_DIV6; //选择6分频,72/6=12MHz HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&adc_clk_init, &g_adc_handle);}} uint32_t adc_get_result(void){ HAL_ADC_Start(&g_adc_handle);HAL_ADC_PollForConversion(&g_adc_handle, 10); //第二个参数比1大就行return (uint16_t)HAL_ADC_GetValue(&g_adc_handle);} uint32_t adc_get_result_average(uint32_t ch, uint8_t times){ uint32_t temp_val = 0;uint8_t t; for(t = 0; t CR2 &= ~(1 <CCR &= ~(1 <CCR & (1 <CNDTR = cndtr;DMA1_Channel1->CCR |= (1 <CR2 |= (1 <CR2 |= (1 <CNDTR = cndtr;__HAL_DMA_ENABEL(&g_dma_nch_handle);__HAL_ADC_ENABLE(&g_adc_nch_handle);HAL_ADC_Start(&g_adc_nch_handle);}void DMA1_Channel1_IRQHandle(void){if(DMA1->ISR & (1 <IECR |= 1 << 1;}}
接下来编写函数头文件adc.h:
#ifndef __ADC_H#define __ADC_H#include "SYSTEM/sys/sys.h"#include "BSP/DMA/dma.h"extern ADC_HandleTypeDef g_adc_handle; void adc_dam_init(uint32_t mar);void HAL_ADC_MspInit(ADC_HandleTypeDef *hadc);uint32_t adc_get_result(void);uint32_t adc_get_result_average(uint32_t ch, uint8_t times);void adc_dma_enable(uint16_t cndtr);void DMA1_Channel1_IRQHandle(void); #endif
接下来编写主函数代码main.c:
#include "./SYSTEM/sys/sys.h"#include "./SYSTEM/usart/usart.h"#include "./SYSTEM/delay/delay.h"#include "./USMART/usmart.h"#include "./BSP/LED/led.h"#include "./BSP/LCD/lcd.h"#include "./BSP/ADC/adc.h"#define ADC_DMA_BUF_SIZE100 /* ADC DMA采集 BUF大小 */uint16_t g_adc_dma_buf[ADC_DMA_BUF_SIZE]; /* ADC DMA BUF */extern uint8_t g_adc_dma_sta; /* DMA传输状态标志, 0,未完成; 1, 已完成 */int main(void){uint16_t i;uint16_t adcx;uint32_t sum;float temp;HAL_Init(); /* 初始化HAL库 */sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9); /* 设置时钟, 72Mhz */delay_init(72); /* 延时初始化 */usart_init(115200); /* 串口初始化为115200 */led_init(); /* 初始化LED */lcd_init(); /* 初始化LCD */adc_dma_init((uint32_t)&g_adc_dma_buf); /* 初始化ADC DMA采集 */lcd_show_string(30,50, 200, 16, 16, "STM32", RED);lcd_show_string(30,70, 200, 16, 16, "ADC DMA TEST", RED);lcd_show_string(30,90, 200, 16, 16, "ATOM@ALIENTEK", RED);lcd_show_string(30, 110, 200, 16, 16, "ADC1_CH1_VAL:", BLUE);lcd_show_string(30, 130, 200, 16, 16, "ADC1_CH1_VOL:0.000V", BLUE); /* 先在固定位置显示小数点 */adc_dma_enable(ADC_DMA_BUF_SIZE); /* 启动ADC DMA采集 */while (1){if (g_adc_dma_sta == 1){/* 计算DMA 采集到的ADC数据的平均值 */sum = 0;for (i = 0; i < ADC_DMA_BUF_SIZE; i++) /* 累加 */{sum += g_adc_dma_buf[i];}adcx = sum / ADC_DMA_BUF_SIZE; /* 取平均值 *//* 显示结果 */lcd_show_xnum(134, 110, adcx, 4, 16, 0, BLUE);/* 显示ADCC采样后的原始值 */temp = (float)adcx * (3.3 / 4096);/* 获取计算后的带小数的实际电压值,比如3.1111 */adcx = temp;/* 赋值整数部分给adcx变量,因为adcx为u16整形 */lcd_show_xnum(134, 130, adcx, 1, 16, 0, BLUE);/* 显示电压值的整数部分,3.1111的话,这里就是显示3 */temp -= adcx; /* 把已经显示的整数部分去掉,留下小数部分,比如3.1111-3=0.1111 */temp *= 1000; /* 小数部分乘以1000,例如:0.1111就转换为111.1,相当于保留三位小数。 */lcd_show_xnum(150, 130, temp, 3, 16, 0X80, BLUE); /* 显示小数部分(前面转换为了整形显示),这里显示的就是111. */g_adc_dma_sta = 0;/* 清除DMA采集完成状态标志 */adc_dma_enable(ADC_DMA_BUF_SIZE); /* 启动下一次ADC DMA采集 */}LED0_TOGGLE();delay_ms(100);}}
到这里我们的实验代码编写就完成了。