标题: STM32 ADC电压采集代码与原理讲解 [打印本页]
作者: 13366085899    时间: 2018-12-2 00:36
标题: STM32 ADC电压采集代码与原理讲解
秉火的STM32 ADC电压采集的资料：




电压输入范围
输入电压：VREF- ≤ VIN ≤ VREF+
决定输入电压的引脚：VREF-、 VREF+ 、 VDDA 、 VSSA
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。

超出0~3.3V的电压怎么测？

ADC可以测量:-10V~10V  


根据基尔霍夫定律（KCL），节点流入的电流等于流出的电流
(Vint – Vout)/R2 + (3V3-Vout)/R1 = Vout / R3
Vout = (Vint + 10) /6  

R1 / R2 / R3 的值怎么确定？

每个ADC具有18个通道，其中外部通道16个


每个ADC具有18个通道，其中外部通道16个


外部的 16 个通道在转换的时候又分为规则通道和注入通道，其中规则通道最多有 16路，注入通道最多有 4 路。那这两个通道有什么区别？在什么时候使用？

规则通道：顾名思意，规则通道就是很规矩的意思，我们平时一般使用的就是这个通道。
注入通道：注入，可以理解为插入，插队的意思，是一种不安分的通道。它是一种在规则通道转换的时候强行插入要转换的一种。这点跟中断程序很像，都是不安分的主。所以，注入通道只有在规则通道存在时才会出现。



1、软件触发：ADC_CR2 :ADON/SWST ART/JSWSTART
2、外部事件触发：内部定时器/外部IO
选择：ADC_CR2 :EXTSEL[2:0]和 JEXTSEL[2:0]
激活：ADC_CR2 :EXTEN 和 JEXTEN

ADC_CLK：ADC模拟电路时钟，最大值为14M，由PCLK2提供，还可分频，2/4/6/8，RCC_CFGR 的 ADCPRE[1:0]设置。PCLK2=72M。
转换时间：Tconv = 采样时间 + 12.5 个周期
数字时钟：RCC_APB2ENR，用于访问寄存器

采样时间：ADC 需要若干个 ADC_CLK 周期完成对输入的模拟量迚行采样，采样的周期数可通过ADC 采样时间寄存器
ADC_SMPR1 和 ADC_SMPR2 中的 SMPx[2:0]位设置，
ADC_SMPR2控制的是通道 0~9， ADC_SMPR1 控制的是通道 10~17。每个通道可以分别用不同的时间采样。其中采样周期最小是 1.5 个，即如果我们要达到最快的采样，那么应该设置采样周期为 31.5个周期，这里说的周期就是 1/ADC_CLK。

最短的转换时间：Tconv = 采样时间 + 12.5 个周期

PCLK2 = 72M，ADC_CLK = 72/6 = 12M
Tconv = 1.5+12.4 = 14周期 = 14/12us=1.17us

一切准备就绪后， ADC 转换后的数据根据转换组的不同，规则组的数据放在ADC_DR 寄存器，注入组的数据放在 JDRx。



1-16位有效，用于存放独立模式转换完成数据
2- ADC_CR2 ：ALIGN
3-只有一个，多通道采集的是最好使用DMA



1-16位有效，用于存放注入通道转换完成数据
2- ADC_CR2 ：ALIGN
3-有4个这样的寄存器



1-电压输入范围为：0~3.3V
2-分辨率为12位
3-最小精度为：3.3/2^12
4-设数字量为X，则有模拟量 Y = (3.3 / 2^12)*X
怎么根据数据量算出模拟量

单片机源程序如下:
  1. /**
  2.   ******************************************************************************
  3.   * @file    main.c
  4.   * @author  fire
  5.   * @version V1.0
  6.   * @date    2013-xx-xx
  7.   * @brief   串口中断接收测试

  9.   ******************************************************************************
  10.   */


  13. #include "stm32f10x.h"
  14. #include "bsp_usart.h"
  15. #include "bsp_adc.h"


  18. extern __IO uint16_t ADC_ConvertedValue[NOFCHANEL];

  20. // 局部变量，用于保存转换计算后的电压值         
  21. float ADC_ConvertedValueLocal[NOFCHANEL];        

  23. // 软件延时
  24. void Delay(__IO uint32_t nCount)
  25. {
  26.   for(; nCount != 0; nCount--);
  27. }

  29. /**
  30.   * @brief  主函数
  31.   * @param  无
  32.   * @retval 无
  33.   */
  34. int main(void)
  35. {        
  36.   /*初始化USART 配置模式为 115200 8-N-1，中断接收*/
  37.   USART_Config();
  38.         printf("欢迎使用秉火STM32开发板\n\n\n\n");
  39.         
  40.         ADCx_Init();

  42.         while (1)
  43.         {   
  44.                         ADC_ConvertedValueLocal[0] =(float) ADC_ConvertedValue[0]/4096*3.3;
  45.                         ADC_ConvertedValueLocal[1] =(float) ADC_ConvertedValue[1]/4096*3.3;
  46.                         ADC_ConvertedValueLocal[2] =(float) ADC_ConvertedValue[2]/4096*3.3;
  47.                         ADC_ConvertedValueLocal[3] =(float) ADC_ConvertedValue[3]/4096*3.3;
  48.                         ADC_ConvertedValueLocal[4] =(float) ADC_ConvertedValue[4]/4096*3.3;
  49.                         ADC_ConvertedValueLocal[5] =(float) ADC_ConvertedValue[5]/4096*3.3;
  50.                
  51.                         printf("\r\n CH0 value = %f V \r\n",ADC_ConvertedValueLocal[0]);
  52.                         printf("\r\n CH1 value = %f V \r\n",ADC_ConvertedValueLocal[1]);
  53.                         printf("\r\n CH2 value = %f V \r\n",ADC_ConvertedValueLocal[2]);
  54.                         printf("\r\n CH3 value = %f V \r\n",ADC_ConvertedValueLocal[3]);
  55.                         printf("\r\n CH4 value = %f V \r\n",ADC_ConvertedValueLocal[4]);
  56.                         printf("\r\n CH5 value = %f V \r\n",ADC_ConvertedValueLocal[5]);
  57.                
  58.                         printf("\r\n\r\n");
  59.                         Delay(0xffffee);                 
  60.         }
  61. }

  63. /*********************************************END OF FILE**********************/
复制代码

  1. #include "bsp_adc.h"

  3. __IO uint16_t ADC_ConvertedValue[NOFCHANEL]={0,0,0,0,0,0};

  5. static void ADCx_GPIO_Config(void)
  6. {
  7.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  8.         
  9.         // 打开 ADC IO端口时钟
  10.         ADC_GPIO_APBxClock_FUN ( ADC_GPIO_CLK, ENABLE );
  11.         
  12.         // 配置 ADC IO 引脚模式
  13.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ADC_PIN1;
  14.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ADC_PIN2;
  15.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ADC_PIN3;
  16.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ADC_PIN4;
  17.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ADC_PIN5;
  18.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ADC_PIN6;
  19.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
  20.         
  21.         // 初始化 ADC IO
  22.         GPIO_Init(ADC_PORT, &GPIO_InitStructure);        
  23. }

  25. // ANSI C标准，C89 标准
  26. // C99
  27. // C11 2011

  29. static void ADCx_Mode_Config(void)
  30. {
  31.         DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
  32.         RCC_AHBPeriphClockCmd(ADC_DMA_CLK, ENABLE);

  34.         DMA_DeInit(ADC_DMA_CHANNEL);
  35.         DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ( uint32_t ) ( & ( ADC_x->DR ) );
  36.         DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)ADC_ConvertedValue;
  37.         DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
  38.         DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = NOFCHANEL;    // 改
  39.         DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
  40.         DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;  // 改
  41.         DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
  42.         DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
  43.         DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;        
  44.         DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
  45.         DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
  46.         DMA_Init(ADC_DMA_CHANNEL, &DMA_InitStructure);
  47.         DMA_Cmd(ADC_DMA_CHANNEL , ENABLE);
  48. /*----------------------------------------------------------------------*/
  49.         
  50.         ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct;        
  51.         ADC_APBxClock_FUN ( ADC_CLK, ENABLE );
  52.         ADC_InitStruct.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
  53.         ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode = ENABLE;        // 改
  54.         ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;        
  55.         ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
  56.         ADC_InitStruct.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
  57.         ADC_InitStruct.ADC_NbrOfChannel = NOFCHANEL;        
  58.         ADC_Init(ADC_x, &ADC_InitStruct);
  59.         
  60.         RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div8);
  61.         
  62.         ADC_RegularChannelConfig(ADC_x, ADC_CHANNEL1, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);
  63.         ADC_RegularChannelConfig(ADC_x, ADC_CHANNEL2, 2, ADC_SampleTime_55Cycles5);
  64.         ADC_RegularChannelConfig(ADC_x, ADC_CHANNEL3, 3, ADC_SampleTime_55Cycles5);
  65.         ADC_RegularChannelConfig(ADC_x, ADC_CHANNEL4, 4, ADC_SampleTime_55Cycles5);
  66.         ADC_RegularChannelConfig(ADC_x, ADC_CHANNEL5, 5, ADC_SampleTime_55Cycles5);
  67.         ADC_RegularChannelConfig(ADC_x, ADC_CHANNEL6, 6, ADC_SampleTime_55Cycles5);

  69.          // 使能ADC DMA 请求
  70.         ADC_DMACmd(ADC_x, ENABLE);

  72.         ADC_Cmd(ADC_x, ENABLE);        
  73.   // ADC开始校准
  74.         ADC_StartCalibration(ADC_x);
  75.         // 等待校准完成
  76.         while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC_x));
  77.         
  78.         ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC_x, ENABLE);
  79. }

  81. void ADCx_Init(void)
  82. {
  83.         ADCx_GPIO_Config();
  84.         ADCx_Mode_Config();
  85. }
复制代码

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作者: Pain西雨    时间: 2019-4-29 11:56
感谢楼主
作者: xiaoxin6    时间: 2019-7-11 16:41
感谢分享
作者: dspmomo    时间: 2019-8-2 07:12
打包视频教程
作者: witp    时间: 2019-8-3 01:17
感谢分享
作者: gongzhu    时间: 2019-8-14 11:02
请教下楼主，我需要测0~60V电压。现在分压电阻只能用 （5.1k+5.1k）/470 ，不能用20K以上的电阻，否则测量15V以上就会出现明显不等比例的现象
作者: 青竹君    时间: 2019-8-14 12:33
太详细了
作者: 252622979    时间: 2019-8-14 13:11
感谢分享
作者: zhang1994    时间: 2019-9-27 14:53
感谢分享
作者: 1036045689    时间: 2020-1-16 11:38
感谢楼主
作者: htzsz    时间: 2020-2-20 08:24
感谢楼主分享，下载学习学习！
作者: hddgfhgfhgh    时间: 2020-4-2 14:52
简直变态的详细，太详细了，感谢分享！
作者: zhujj    时间: 2021-3-19 15:16
extern __IO uint16_t ADC_ConvertedValue  为何报错
作者: dfghh139966    时间: 2021-3-27 14:49
感谢楼主  正在做相关的东西



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