天天看點

STM32多路adc檢測

首先先上一圖,自己做的檢測8位adc.測量八個adc傳感器

STM32多路adc檢測

1.12位分辨率

在STM32所有系列晶片中隻有少部分是16位的,如:F373晶片。

12位分辨率意味着我們采集電壓的精度可以達到:Vref /4096。

采集電壓 = Vref * ADC_DR / 4096;

Vref:參考電壓

ADC_DR:讀取到ADC資料寄存器的值

由于寄存器是32位的,在配置的時候分左對齊和右對齊,一般我們使用右對齊,也就是對低12位資料為有效資料。

2.轉換模式

A.單次和連續轉換

單次:單通道單次轉換、多通道單次(分多次)轉換;

連續:單通道連續轉換、多通道連續(循環)轉換;

B.雙ADC模式

也就是使用到了兩個ADC,比如:ADC1和ADC2同時使用也就是雙ADC模式。在該模式下可以配置為如下一些模式:同步規則模式、同步注入模式、獨立模式等。

3.觸發源

觸發源就是觸發ADC轉換的來源,有外部中斷線、定時器、軟體等觸發源。我們初學者常用軟體觸發,也就是需要轉換一次,我們軟體啟動一次(本文提供執行個體也是軟體觸發)。

Ⅳ、本文執行個體描述

本文執行個體中關于ADC部分的配置及知識點,針對初學者相對比較多、了解起來也相對比較難一點。

根據題目“ADC三通道逐次轉換(單次、單通道軟體觸發)”我們不難了解其轉換的過程,但如何實作是一個難點。

1、三通道:我們定義了3條通道ADC1的ADC_Channel_1、ADC_Channel_2、ADC_Channel_3.

2.逐次轉換:我們使用的是間斷模式(規則組),也就是在規則組中定義了觸發轉換的序列。

3.單次:我們是沒觸發一次轉換一次。

4.單通道:每次觸發隻轉換一條通道。

Ⅴ、源代碼分析

筆者以F1标準外設庫(同時也建議初學者使用官方的标準外設庫)為基礎建立的工程,主要以庫的方式來講述(若您的F1晶片與提供工程不一樣,可微信回複“修改型号”)。

下面将講述ADC重要的幾點:

1.輸入引腳配置

STM32多路adc檢測

該函數位于adc.c檔案下面;

引腳與通道的對應關系請參看你使用晶片的資料手冊。

STM32多路adc檢測

注意:

為什麼是“ADC123_IN1”? 而不是ADC1_IN1,或者ADC2_IN1?

原因是ADC1、ADC2和ADC3共用這些引腳。

2. ADC配置

STM32多路adc檢測

該函數位于rtc.c檔案下面;

這個函數是本文的重點,是配置工作模式、規則通道及間斷模式等的重點。下面依次來講述源代碼内容的意思;

A.初始化基本參數:

工作模式:ADC_Mode = ADC_Mode_RegSimult;

總共有10種,主要都是針對雙ADC下使用。針對初學者這裡不多描述,感興趣的朋友可以先自行研究一下各個模式的使用。

浏覽模式:ADC_ScanConvMode = ENABLE;

主要是針對多條通道而言,也就是說你是否有多條通道。

多通道:ENABLE;

單通道:DISABLE;

轉換模式:ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;

這裡是配置是否需要連續轉換。

連續轉換ENABLE:也就是隻需要啟動(觸發)轉換一次,後面就不用再次啟動(觸發)就可以連續工作了。

單次轉換DISABLE:也就是根據一次轉換完後需要再次啟動(觸發)才能工作。

觸發方式:ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;

觸發方式也就是使用什麼方法觸發ADC轉換。喲定時器、外部觸發、軟體觸發,一般常用軟體觸發。這裡有很多種觸發方式,詳情可以參考其參數。

對其方式:ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;

右對其:低12位資料為有效位(常用);

左對其:高12為資料為有效位;

通道數:ADC_NbrOfChannel = 3;

這個參數比較簡單,我們定義工作的通道數量。

B.設定規則組通道:

ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);

ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_2, 2, ADC_SampleTime_55Cycles5);

ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_3, 3, ADC_SampleTime_55Cycles5);

我們定義通道1的轉換順序為第1、通道2的轉換順序為第2、通道3的轉換順序為第3;

ADC_DiscModeChannelCountConfig(ADC1, 1);

ADC_DiscModeCmd(ADC1, ENABLE);

規則組間斷模式配置。我們配置短序列為1,也就是說每觸發一次轉換一條通道。

關于間斷模式請看參考手冊。

STM32多路adc檢測

C.校驗:

ADC_ResetCalibration(ADC1);                    //校驗複位

while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));    //等待複位完成

ADC_StartCalibration(ADC1);                    //開始ADC1校準

while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));         //等待校驗完成

建議每次上電校正一次。

ADC有一個内置自校準模式。校準可大幅減小因内部電容器組的變化而造成的準精度誤差。在校準期間,在每個電容器上都會計算出一個誤差修正碼(數字值),這個碼用于消除在随後的轉換中每個電容器上産生的誤差。

3. ADC采集

STM32多路adc檢測

該函數位于adc.c檔案下面;

上面的配置完成之後,就是實際采集資料的過程了。由于我們配置的是浏覽(循環)模式,單次采集,也就是說我們沒調用觸發一次該函數,就會循環采集一條通道。

Ⅵ、說明

關于STM32的ADC轉換這一塊功能确實交強大也相對來說比較複雜,或許文中講述的還不夠清楚,若有不清楚的可以關注微信,在微信上留言。

關于筆者提供的軟體工程執行個體,可關注微信,在會話框回複“關于工程”,有關于工程結構描述、型号修改等講述。

以上總結僅供參考,若有不對之處,敬請諒解。

以下為配置的程式

STM32 ADC多通道轉換

描述:用ADC連續采集11路模拟信号,并由DMA傳輸到記憶體。ADC配置為掃描并且連續轉換模式,ADC的時鐘配置為12MHZ。在每次轉換結束後,由DMA循環将轉換的資料傳輸到記憶體中。ADC可以連續采集N次求平均值。最後通過序列槽傳輸出最後轉換的結果。

程式如下:

#i nclude "stm32f10x.h" //這個頭檔案包括STM32F10x所有外圍寄存器、位、記憶體映射的定義

#i nclude "eval.h" //頭檔案(包括序列槽、按鍵、LED的函數聲明)

#i nclude "SysTickDelay.h"

#i nclude "UART_INTERFACE.h"

#i nclude <stdio.h>

#define N 50 //每通道采50次

#define M 12 //為12個通道

vu16 AD_Value[N][M]; //用來存放ADC轉換結果,也是DMA的目标位址

vu16 After_filter[M]; //用來存放求平均值之後的結果

int i;

void GPIO_Configuration(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //因為USART1管腳是以複用的形式接到GPIO口上的,是以使用複用推挽式輸出

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

//PA0/1/2 作為模拟通道輸入引腳

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0| GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模拟輸入引腳

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

//PB0/1 作為模拟通道輸入引腳

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模拟輸入引腳

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

//PC0/1/2/3/4/5 作為模拟通道輸入引腳

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模拟輸入引腳

GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

}

}

void RCC_Configuration(void)

{

ErrorStatus HSEStartUpStatus;

RCC_DeInit(); //RCC 系統複位

RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON); //開啟HSE

HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp(); //等待HSE準備好

if(HSEStartUpStatus == SUCCESS)

{

FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable); //Enable Prefetch Buffer

FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2); //Set 2 Latency cycles

RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); //AHB clock = SYSCLK

RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1); //APB2 clock = HCLK

RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2); //APB1 clock = HCLK/2

RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_6); //PLLCLK = 12MHz * 6 = 72 MHz

RCC_PLLCmd(ENABLE); //Enable PLL

while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET); //Wait till PLL is ready

RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK); //Select PLL as system clock source

while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08); //Wait till PLL is used as system clock source

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOB

| RCC_APB2Periph_GPIOC |RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_AFIO |RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE ); //使能ADC1通道時鐘,各個管腳時鐘

RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); //72M/6=12,ADC最大時間不能超過14M

RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); //使能DMA傳輸

}

}

void ADC1_Configuration(void)

{

ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;

ADC_DeInit(ADC1); //将外設 ADC1 的全部寄存器重設為預設值

ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //ADC工作模式:ADC1和ADC2工作在獨立模式

ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode =ENABLE; //模數轉換工作在掃描模式

ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; //模數轉換工作在連續轉換模式

ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //外部觸發轉換關閉

ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //ADC資料右對齊

ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = M; //順序進行規則轉換的ADC通道的數目

ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); //根據ADC_InitStruct中指定的參數初始化外設ADCx的寄存器

//設定指定ADC的規則組通道,設定它們的轉化順序和采樣時間

//ADC1,ADC通道x,規則采樣順序值為y,采樣時間為239.5周期

ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 2, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_2, 3, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_3, 4, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_8, 5, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_9, 6, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_10, 7, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_11, 8, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_12, 9, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_13, 10, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_14, 11, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_15, 12, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

// 開啟ADC的DMA支援(要實作DMA功能,還需獨立配置DMA通道等參數)

ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);

ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); //使能指定的ADC1

ADC_ResetCalibration(ADC1); //複位指定的ADC1的校準寄存器

while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); //擷取ADC1複位校準寄存器的狀态,設定狀态則等待

ADC_StartCalibration(ADC1); //開始指定ADC1的校準狀态

while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)); //擷取指定ADC1的校準程式,設定狀态則等待

}

void DMA_Configuration(void)

{

DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;

DMA_DeInit(DMA1_Channel1); //将DMA的通道1寄存器重設為預設值

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)&ADC1->DR; //DMA外設ADC基位址

DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)&AD_Value; //DMA記憶體基位址

DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; //記憶體作為資料傳輸的目的地

DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = N*M; //DMA通道的DMA緩存的大小

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外設位址寄存器不變

DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //記憶體位址寄存器遞增

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; //資料寬度為16位

DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord; //資料寬度為16位

DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; //工作在循環緩存模式

DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High; //DMA通道 x擁有高優先級

DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; //DMA通道x沒有設定為記憶體到記憶體傳輸

DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure); //根據DMA_InitStruct中指定的參數初始化DMA的通道

}

//配置所有外設

void Init_All_Periph(void)

{

RCC_Configuration();

GPIO_Configuration();

ADC1_Configuration();

DMA_Configuration();

//USART1_Configuration();

USART_Configuration(9600);

}

u16 GetVolt(u16 advalue)

{

return (u16)(advalue * 330 / 4096); //求的結果擴大了100倍,友善下面求出小數

}

void filter(void)

{

int sum = 0;

u8 count;

for(i=0;i<12;i++)

{

for ( count=0;count<N;count++)

{

sum += AD_Value[count][i];

}

After_filter[i]=sum/N;

sum=0;

}

}

int main(void)

{

u16 value[M];

init_All_Periph();

SysTick_Initaize();

ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);

DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE); //啟動DMA通道

while(1)

{

while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);//等待傳輸完成否則第一位資料容易丢失

filter();

for(i=0;i<12;i++)

{

value[i]= GetVolt(After_filter[i]);

printf("value[%d]:t%d.%dvn",i,value[i]/100,value[i]0) ;

delay_ms(100);

}

}

}

總結

該程式中的兩個宏定義,M和N,分别代表有多少個通道,每個通道轉換多少次,可以修改其值。

曾出現的問題:配置時鐘時要知道外部晶振是多少,以便準确配置時鐘。将轉換值由二進制轉換為十進制時,要先擴大100倍,友善顯示小數。最後序列槽輸出時在 printf語句之前加這句代碼,防止輸出的第一位資料丢失:while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);

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