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基于STM32F4的多通道ADC采集,采用DMA的形式,亲测有效

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我的南方有佳人 发表于 2019-10-11 08:46 | 显示全部楼层 |阅读模式
基于STM32F4的多通道ADC采集

单片机源程序如下:
  1. #include "sys.h"
  2. #include "delay.h"
  3. #include "usart.h"
  4. #include "led.h"
  5. #include "fliter.h"
  6. #include "adc.h"
  7. #include "oled.h"

  8. extern u8 AD_Flag;   //AD转换完成标志位
  9. extern u16  ADC_ConvertedValue[NOFCHANEL];    //用于存放ADC的转换值
  10. extern float ADC_Final_DisplayValue[NOFCHANEL];        //用于存放最终显示值
  11. extern u16 ADC_filter_Value[NOFCHANEL];       


  12. int main()
  13. {

  14.        
  15.         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
  16.         delay_init(168);    //初始化延时函数
  17.         uart_init(115200);        //初始化串口波特率为115200
  18.         ADC_X_Init();        //ADC初始化
  19.         LED_Init();          //LED灯初始化
  20.         OLED_Init();         //OLED初始化

  21.   
  22.         /************一开始的显示*************/
  23.   OLED_ShowCHinese(12,0,0,1);    //输
  24.   OLED_ShowCHinese(24,0,1,1);    //入
  25.   OLED_ShowCHinese(36,0,4,1);    //电
  26.   OLED_ShowCHinese(48,0,5,1);    //压
  27.   OLED_ShowCHinese(60,0,10,1);   //:
  28.   OLED_ShowCHinese(12,12,2,1);   //输
  29.   OLED_ShowCHinese(24,12,3,1);   //出
  30.   OLED_ShowCHinese(36,12,6,1);   //电
  31.   OLED_ShowCHinese(48,12,7,1);   //流
  32.   OLED_ShowCHinese(60,12,10,1);  //:
  33.   OLED_ShowString(12,24,"DAC:",12);
  34.   OLED_Refresh_Gram();//更新显示到OLED         
  35.        
  36.         while(1)
  37.         {
  38.                 AD_Flag=AD_voltage;  ADC_filter_Value[0]=middleValueFilter();
  39.                 AD_Flag=AD_current;  ADC_filter_Value[1]=middleValueFilter();
  40.                 AD_Flag=AD_DAC;                 ADC_filter_Value[2]=middleValueFilter();                       
  41.                 ADC_Final_DisplayValue[0] =(double) ADC_filter_Value[0]/4096*3.3*6;   //电压检测
  42.                 ADC_Final_DisplayValue[1] =(double) ADC_filter_Value[1]/4096*3.3;         //电流检测
  43.            ADC_Final_DisplayValue[2] =(double) ADC_filter_Value[2]/4096*3.3;         //DAC检测
  44.                 OLED_ShowFloatNum_12(72,0,ADC_Final_DisplayValue[0],2,12);
  45.            OLED_ShowFloatNum_12(72,12,ADC_Final_DisplayValue[1],2,12);
  46.                 OLED_ShowFloatNum_12(72,24,ADC_Final_DisplayValue[2],2,12);
  47.                 OLED_Refresh_Gram();//更新显示到OLED       
  48.                
  49.                 delay_ms(500);
  50.        
  51.         }
  52. }
复制代码

  1. #include "usart.h"
  2. #include "adc.h"
  3. #include "delay.h"
  4. #include "fliter.h"
  5. #include "led.h"

  6. extern u8 AD_Flag;   //AD转换完成标志位
  7. extern u16  ADC_ConvertedValue[NOFCHANEL];    //用于存放ADC的转换值
  8. extern float ADC_Final_DisplayValue[NOFCHANEL];        //用于存放最终显示值
  9. u16 ADC_filter_Value[NOFCHANEL];               


  10. extern u16 ADC_ConvertedValue[NOFCHANEL];
  11. // 软件延时
  12. void Delay_ruan(__IO uint32_t nCount)
  13. {
  14.   for(; nCount != 0; nCount--);
  15. }
  16. //中位值滤波
  17. //方法:连续采样N次(N取奇数)把N次采样值按大小排列取中间值为本次有效值
  18. //优点:能有效克服因偶然因素引起的波动干扰;对温度、液位等变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果
  19. //缺点:对流量,速度等快速变化的参数不宜

  20. #define N 30
  21. u16 middleValueFilter()      //会获取30个ADC转换值,然后取中间的一个作为本次采样周期的输出值
  22. {
  23.     u16 value_buf[N];
  24.     u16 i,j,k,temp;
  25.     for( i = 0; i < N; ++i)
  26.     {
  27.         value_buf[i] = getValue();
  28.                                
  29.     }
  30.     for(j = 0 ; j < N-1; ++j)
  31.     {
  32.         for(k = 0; k < N-j-1; ++k)
  33.         {
  34.             //从小到大排序,冒泡法排序
  35.             if(value_buf[k] > value_buf[k+1])
  36.             {
  37.                 temp = value_buf[k];
  38.                 value_buf[k] = value_buf[k+1];
  39.                 value_buf[k+1] = temp;
  40.             }
  41.         }
  42.     }
  43.                
  44.     return value_buf[(N-1)/2];
  45. }



  46. /*******************获得ADC转换的值*******************/
  47. u16 getValue()
  48. {
  49.         Delay_ruan(5);                     //软件延时一下再获取ADC的值,但是这个时间怎么确定呢?
  50.        
  51.         if(AD_Flag==AD_voltage)           //获取ADC电压的值
  52.         {
  53.                 return ADC_ConvertedValue[0];  //因为ADC1的数据数据寄存器地址连接到了ADC_ConvertedValue数组上,所以ADC1采集到的值会传输到数组中,
  54.         }
  55.        
  56.         if(AD_Flag==AD_current)                                //获取ADC采集电流的值
  57.         {
  58.                 return ADC_ConvertedValue[1];
  59.                
  60.         }
  61.        
  62.         if(AD_Flag==AD_DAC)                                //获取DAC的值
  63.         {
  64.                 return ADC_ConvertedValue[2];
  65.                
  66.         }
  67. }


  68. //**************疑问*************//
  69. //ADC1用了两个通道,我怎么知道什么时候电流或者电压的值存放到数组里?是否存到了对应的位置?
  70. //因为存储地址是连续的,所以ADC采集获得的值会根据顺序存入到数组中
复制代码
  1. #include "adc.h"
  2. #include "delay.h"                 

  3. u8    AD_Flag;                                                                    //AD转换完成标志位
  4. u16   ADC_ConvertedValue[NOFCHANEL]={0}; //用于存放ADC的转换值
  5. float ADC_Final_DisplayValue[NOFCHANEL]; //用于存放最终显示值


  6. /*********************IO口复用为ADC******************/

  7.         void ADC_GPIO_Config(void)
  8.         {
  9.                 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;                      //结构体定义
  10.                 /*=====================通道1======================*/       
  11.                                         /********** 使能 GPIO 时钟****/
  12.                 RCC_AHB1PeriphClockCmd(ADC_GPIO_CLK1,ENABLE);                
  13.                                   /********配置 IO************/
  14.                 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  ADC_GPIO_PIN1;                
  15.                 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;        //引脚复用时,作为ADC或者DAC,不能选复用,必须选模拟输入,其他的都是复用
  16.                 GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL ;
  17.                                 /*******初始化IO口*********/
  18.                 GPIO_Init(ADC_GPIO_PORT1, &GPIO_InitStructure);

  19.                 /*=====================通道2======================*/
  20.                          /********** 使能 GPIO 时钟****/
  21.                 RCC_AHB1PeriphClockCmd(ADC_GPIO_CLK2,ENABLE);                
  22.                                   /********配置 IO************/
  23.                 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ADC_GPIO_PIN2;                
  24.                 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;        //引脚复用时,作为ADC或者DAC,不能选复用,必须选模拟输入,其他的都是复用
  25.                 GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL ;
  26.                                 /*******初始化IO口*********/
  27.                 GPIO_Init(ADC_GPIO_PORT2, &GPIO_InitStructure);
  28.        
  29.        

  30. ////        /*=====================通道3=======================*/
  31.             /********** 使能 GPIO 时钟****/
  32.           RCC_AHB1PeriphClockCmd( ADC_GPIO_CLK3,ENABLE);                
  33.                 /********配置 IO************/
  34.           GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =ADC_GPIO_PIN3;                
  35.           GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;        //引脚复用时,作为ADC或者DAC,不能选复用,必须选模拟输入,其他的都是复用
  36.      GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL ;
  37.                         /*******初始化IO口*********/
  38.           GPIO_Init(ADC_GPIO_PORT3, &GPIO_InitStructure);
  39. }

  40. /***********配置ADC和DMA*************/
  41. void ADC_Mode_Config(void)
  42. {
  43.    DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;                                        // DMA初始化结构体
  44.         ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;              // ADC初始化结构体
  45.    ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStructure;

  46.   /*-------------------DMA Iint 结构体参数 初始化---------------------*/
  47.   /************开启DMA时钟*************************/
  48.   RCC_AHB1PeriphClockCmd(DMAX_CLK, ENABLE);
  49.         // 外设基址为:ADC 数据寄存器地址
  50.         DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr =(u32)&ADC_X->DR;                //外设的数据寄存器地址怎么确定,(u32)&name->DR(name为外设名)
  51.   // 存储器地址,实际上就是一个内部SRAM的变量       
  52.         DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr =(u32)ADC_ConvertedValue;    //存放ADC转换值的数组地址(可以理解为存放ADC转换值的寄存器与这个数组直接连接在一起)
  53.   // 数据传输方向为外设到存储器       
  54.         DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralToMemory;                   //确定方向很重要
  55.         // 缓冲区大小为,指一次传输的数据量
  56.         DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = NOFCHANEL;                            //存放ADC转换值的数组的数据量
  57.         // 外设寄存器只有一个,地址不用递增
  58.         DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
  59.   // 存储器地址固定(这里明明写的是增加,为什么还说固定,是错误了么)
  60.         DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;             //(这里应该是增加,因为要把多个数据存到一个数组里,地址应该是变化的)
  61.   // // 外设数据大小为半字,即两个字节
  62.         DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;  //这里指的是一个数据的大小,STM32是32位的,所以一个字是32位,半字是16位
  63.   //        存储器数据大小也为半字,跟外设数据大小相同
  64.         DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;                //外设数据大小是不是要和存储器数据大小相同?是的
  65.         // 循环传输模式 (ADC要不断采集数据,所以要循环模式)
  66.         DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;
  67.   // DMA 传输通道优先级为高,当使用一个DMA通道时,优先级设置不影响
  68.         DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
  69.   // 禁止DMA FIFO        ,使用直连模式
  70.   DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable;  
  71.   
  72.   // FIFO 大小,FIFO模式禁止时,这个不用配置       
  73.   DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_HalfFull;
  74.   DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;
  75.   DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;  
  76.        
  77.         // 选择 DMA 通道,通道存在于流中
  78.         DMA_InitStructure.DMA_Channel =DMA_Channel__x;
  79.         //初始化DMA流,流相当于一个大的管道,管道里面有很多通道
  80.         DMA_Init(DMA_Stream__x, &DMA_InitStructure);
  81.        
  82.         /****使能DMA流*********/
  83.         DMA_Cmd(DMA_Stream__x, ENABLE);
  84.        
  85.         /*-------------ADC_X 初始化------------------*/
  86.         /***************使能ADC时钟*****************************/
  87.         RCC_APB2PeriphClockCmd(ADC_CLK_ENABLE, ENABLE);
  88.   
  89.   /*-------------------ADC Common 结构体 参数 初始化---------------*/
  90.         // 独立ADC模式
  91.   ADC_CommonInitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
  92.   // 时钟为fpclk x分频       
  93.   ADC_CommonInitStructure.ADC_Prescaler = ADC_Prescaler_Div4;
  94.   // 禁止DMA直接访问模式       
  95.   ADC_CommonInitStructure.ADC_DMAAccessMode = ADC_DMAAccessMode_Disabled;
  96.   // 采样时间间隔       
  97.   ADC_CommonInitStructure.ADC_TwoSamplingDelay = ADC_TwoSamplingDelay_20Cycles;  
  98.    //初始化ADC Common 结构体
  99.   ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStructure);       
  100.   
  101.    /* -------------------ADC Init 结构体 参数 初始化-----------------*/
  102.   // ADC 分辨率
  103.   ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b;
  104.   // 扫描模式,多通道采集需要       
  105.   ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;
  106.   // 连续转换       
  107.   ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;
  108.   //禁止外部边沿触发
  109.   ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_ExternalTrigConvEdge_None;
  110.   //外部触发通道,本例子使用软件触发,此值随便赋值即可
  111.   ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T1_CC1;
  112.   //数据右对齐       
  113.   ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
  114.   //转换通道NOFCHANEL个
  115.   ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion = NOFCHANEL;
  116.   
  117.   /******ADC 结构体初始化*********/  
  118.   ADC_Init(ADC_X, &ADC_InitStructure);
  119.   
  120. /*----------------配置 ADC 通道转换顺序和采样时间周期-----------------*/
  121.   // 配置 ADC 通道转换顺序和采样时间周期
  122.   ADC_RegularChannelConfig(ADC_X,ADC_CHANNEL1, 1, ADC_SampleTime_56Cycles);  //ADC通道1引脚是GPIOB_Pin_0
  123.   ADC_RegularChannelConfig(ADC_X,ADC_CHANNEL2, 2, ADC_SampleTime_56Cycles);   //ADC通道2引脚是GPIOB_Pin_1
  124.   ADC_RegularChannelConfig(ADC_X,ADC_CHANNEL3, 3, ADC_SampleTime_56Cycles); //ADC通道3引脚是GPIOA_Pin_6

  125.   // 使能DMA请求 after last transfer (Single-ADC mode)
  126.   ADC_DMARequestAfterLastTransferCmd(ADC_X, ENABLE);
  127.   
  128.   /*************使能ADC DMA*************/
  129.   ADC_DMACmd(ADC_X, ENABLE);       
  130. /*************使能ADC******************/
  131.   ADC_Cmd(ADC_X, ENABLE);  
  132.   
  133.   //开始adc转换,软件触发
  134.   ADC_SoftwareStartConv(ADC_X);
  135.   
  136. }


  137. void ADC_X_Init(void)
  138. {
  139.         ADC_GPIO_Config();
  140.         ADC_Mode_Config();
  141. }
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