【STM32+HAL+Proteus】系列学习教程---ADC(查询、中断、DMA模式下的电压采集)

实现目标

1、学会STM32CubeMX软件关于ADC的配置

2、掌握ADC三种模式(查询、中断、DMA)编程

3、具体目标:1、将开发板单片机采集到的电压值上传至上位机串口调试助手显示。


一、ADC  概述

1、什么是ADC?

ADC(Analog to Digital Converter)即模数转换器,用来将模拟信号转换为数字信号。

A/D转换过程

分辨率: A/D转换器对输入模拟量微小变化的分辨能力,通常用二进制数的有效位表示。

在最大输入电压一定时,位数越多,量化单位越小,误差越小,分辨率越高。

2、STM32F103 的ADC

(1)简介

        STM32F103 系列最多有3个ADC控制器(ADC1,ADC2,ADC3),多达18个通道,可测量16个外部和2个内部信号源。各通道的A/D转换可以单次连续扫描或间断模式执行。ADC的结果可以左对齐右对齐方式存储在16位数据寄存器中。ADC为12位,是一种逐次逼近型模拟数字转换器。

(2)ADC通道与引脚对应关系

(3)STM32分为两种组转换模式

规则通道:
        规则通道相当于你正常运行的程序,看它的名字就可以知道,很规矩,就是正常执行程序
注入通道:
        注入通道可以打断规则通道,听它的名字就知道不安分,如果在规则通道转换过程中,有注入通道进行转换,那么就要先转换完注入通道,等注入通道转换完成后,再回到规则通道的转换流程。

(4)ADC配置说明

配置选项说明:

模式设置

1、ADCs_Common_Settings  DC模式设置

 ADC_Mode_Independent      独立模式

        独立模式模式下,双ADC不能同步,每个ADC接口独立工作。所以如果不需要ADC同步或者只是用了一个ADC的时候,应该设成独立模式,多个ADC同时使用时会有其他模式,如双重ADC同步模式,两个ADC同时采集一个或多个通道,可以提高采样率

ADC常规设置

1、Data Alignment (数据对齐方式): 右对齐/左对齐

2、Scan Conversion Mode( 扫描模式 ) :

如果只是用了一个通道的话,DISABLE,果使用了多个通道的话,会自动设置为ENABLE。

3、Continuous Conversion Mode(连续转换模式) :

        设置为ENABLE,即连续转换。如果设置为DISABLE,则是单次转换。两者的区别在于连续转换直到所有的数据转换完成后才停止转换,而单次转换则只转换一次数据就停止,要再次触发转换才可以进行转换。

4、Discontinuous Conversion Mode(间断模式) 

这里只用到了1个ADC,所以这个直接不使能即可。

规则通道设置

1、Enable Regular Conversions (启用常规转换模式)    ENABLE

使能 否则无发进行下方配置

2、Number OF Conversion(转换通道数)    1
用到几个通道就设置为几,多个通道会自动使能扫描模式

3、Extenal Trigger Conversion Source (外部触发转换源)

默认采用:Regular Conversion launched by software 规则的软件触发 调用函数触发即可

Rank 转换顺序

1、多个通道时会有多个Rank,可以设定每个通道的转换顺序。

2、ADC总转换时间如下计算:

TCONV = 采样时间+ 12.5个周期   其中1周期为1/ADCCLK

        为了保证ADC转换结果的准确性,ADC的时钟最好不超过14M。当ADCCLK=14MHz(最大),采样时间为1.5周期(最快)时,TCONV =1.5+12.5=14周期=1μs。STM32的ADC最大的转换速率为1MHz,也就是说最快转换时间为1us,

注入通道设置

1、注入通道的设置,和规则通道设置差不多。

WahchDog

1、当ADC转换的模拟电压值低于低阈值或高于高阈值时,便会产生中断。阈值的高低值由ADC_LTR和ADC_HTR配置模拟看门狗。

(5)ADC的三种工作模式

1)阻塞模式(也叫查询模式);2)中断模式;3) DMA 模式

二、原理图设计

三、STM32CubeMX 配置串口重定向(printf)

此项目利用printf 打印ADC采样值,先对USART1重定向,详细教程参考前面的教程:

https://blog.csdn.net/luojuan198780/article/details/138044075

代码设计:

/* USER CODE BEGIN Includes */#include <stdio.h>/* USER CODE END Includes */
/* USER CODE BEGIN 4 *//*********************************************************
*
*重定义 fputc 函数
*
*********************************************************/
int fputc(int ch,FILE *f)
{HAL_UART_Transmit (&huart1 ,(uint8_t *)&ch,1,HAL_MAX_DELAY );return ch;
}
/* USER CODE END 4 */

四、STM32CubeMX 配置及程序设计(单通道)

1.阻塞模式(查询模式)

1.1CubeMX 配置 (单通道轮询)

配置:打开通道8,其他默认

1.2 程序设计

Step1 : 启用ADC
Step2 :   等待EOC标志位
Step3: 读取寄存器的数据 、<-- 查询环节
缺点:占用cpu的使用率

主要函数:
HAL_StatusTypeDef  HAL_ADC_Start (ADC_HandleTypeDefhadc); //打开ADC的转换通道
HAL_StatusTypeDef  HAL_ADC_Stop (ADC_HandleTypeDefhadc) //关闭ADC
HAL_StatusTypeDef  HAL_ADC_PollForConversion (ADC_HandleTypeDef*hadc,uint32_t Timeout); // 查询函数

(1)在main.c中定义一个全局变量

uint16_t ADC_Value;

(2)在main 初始化中开启ADC校准

HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1);    //AD校准

(3)在while 中编写ADC控制程序

 HAL_ADC_Start(&hadc1);     //启动ADC转换HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);   //等待转换完成,50为最大等待时间,单位为msif(HAL_IS_BIT_SET(HAL_ADC_GetState(&hadc1), HAL_ADC_STATE_REG_EOC)){ADC_Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);   //获取AD值printf("ADC值: %d \r\n",ADC_Value);printf("采样电压 : %.2f V\r\n",ADC_Value*3.3f/4096);}
HAL_Delay(1000);

2.中断模式(单通道)

2.1CubeMX 配置

配置:其打开ADC中断。他与查询模式一样,

2.2 程序设计

Step1 : 启用ADC,使能中断
Step2 :   等待EOC自动触发中断
Step3: 在中断中读取寄存器的数据
主要函数
HAL_StatusTypeDef HAL_ADC_Start_IT (ADC_HandleTypeDefhadc) //使能ADC,打开中断标志位
HAL_StatusTypeDef HAL_ADC_Stop——IT (ADC_HandleTypeDefhadc)
HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)//回调函数

 (1)在main.c中定义一个全局变量

uint16_t ADC_Value;

(2)在main函数中开启ADC中断

HAL_ADC_Start_IT(&hadc1);

(3)编写中断回调函数

void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)//回调函数
{ADC_Value =  HAL_ADC_GetValue(&hadc1) * 3.3 /4096;printf("采样电压 : %.2f V\r\n",ADC_Value );
}

3.DMA 模式(单通道)

DMA 有两种模式,分别为循环模式circular和正常模式normal
circular模式:DMA 的circular模式只需要调用一次DMA 开启函数,DMA 就会持续的搬运数据,提高了数据的刷新速度,但是在circular模式下,不管ADC新的一轮数据采集是否完成,有可能直接将旧数据搬运走.
normal模式:该模式下,DMA 启动函数调用一次,DMA 通道只会搬运一次数据,这样每调一次DMA 启动函数,DMA 只会搬运一次数据,等待数据传输完成后再次开启DMA 启动函数,这样更能保证ADC数据采集的可靠性.

3.1CubeMX 配置(circular模式)

配置1:开启连续转换

配置2:添加DMA,模式选择为循环模式circular

3.1 程序设计

(1)在main.c中定义一个全局变量

 uint16_t ADC_Value=0;

(2)在main函数中开启ADC的 DMA

 HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1,(uint32_t*)&AD_value,sizeof(AD_value));

(3)在while 中编写ADC控制程序

      printf("ADC值: %d \r\n",ADC_Value);printf("采样电压 : %.2f V\r\n",ADC_Value*3.3f/4096);HAL_Delay(100);

五、STM32CubeMX 配置及程序设计(多通道)

1.阻塞模式(多通道)

1.1CubeMX 配置 

多个通道时必须开启间断模式,并且每个间断组中只有一个通道,否则每次只能读取到每组最后一个通道的值。

1.2 程序设计

(1)在main.c中定义一个全局变量

uint16_t AD_value[2]={0};

(2)在while 中编写ADC控制程序

for(i=0;i<2;i++)
{HAL_ADC_Start(&hadc1);HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,10);AD_value[i]=HAL_ADC_GetValue(&hadc1);printf("i= %d;AD_value%d\r\n",i,AD_value[i]);printf("i= %d;电压值 = %.3f v\r\n",i,AD_value[i]*3.3/4096);
}
HAL_Delay(500);

2.中断模式(多通道)

        多通道情况下使用中断来读取数据理论上是可行的,但是读取的数据会混淆,即无法确定读取的数据是属于哪一个通道的,因此一般不使用。

3.DMA(多通道)

3.1CubeMX 配置 

开启DMA并采用circular模式

3.2 程序设计

(1)在main.c中定义变量

/* USER CODE BEGIN 1 */uint16_t ADC_Value1,i;uint16_t AD_Buf[2]={0};//两个通道采集数据存在这个数组里面/* USER CODE END 1 */

(2)在main函数中开启ADC的 DMA

//开启ADC的校准
HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1);
//开启ADC的DMA,采集的数据放入 AD_Buf数组
HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1,(uint32_t *)&AD_Buf,2);

(3)在while 中编写ADC控制程序

		printf("AD1=%d\n\r",AD_Buf[0]);printf("AD2=%d\n\r",AD_Buf[1]);HAL_Delay(100);


总结

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/828725.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

【课程发布】软考高项目十大管理ITTO宫殿记忆法新版第四版正式发布

软考高项十大管理ITTO宫殿记忆法视频课程&#xff1a; 平台&#xff1a;荔枝微课 连接&#xff1a;十方教育 各位软考高级信息系统项目管理师考生好&#xff0c;新版第四版十大管理ITTO宫殿记忆法视频课程终于发布了&#xff0c;之前苦等的考生终于迎来了救星&#xff0c;再也…

浅谈数据模型

1&#xff1a;事实表和维表的概述 前言&#xff1a;数据仓库是一种用于存储和管理大量数据的技术。其中&#xff0c;事实表和维表是数据仓库中的两个重要概念&#xff0c;首先了解一下事实表和维度表 1.事实表&#xff1a;是指用于存储测量“事实数据”的表&#xff0c;事实数…

算法学习笔记Day8——回溯算法

本文解决几个问题&#xff1a; 回溯算法是什么&#xff1f;解决回溯算法相关的问题有什么技巧&#xff1f;回溯算法代码是否有规律可循&#xff1f; 一、介绍 1.回溯算法是什么&#xff1f; 回溯算法就是个多叉树的遍历问题&#xff0c;关键在于在前序和后序时间点做一些操作…

Java基础入门day35

day35 js 简介 js&#xff1a;JavaScript&#xff0c;是一种解释性语言&#xff0c;动态类型、弱类型的计算机语言 它的解释器被称之为JavaScript引擎&#xff0c;作为浏览器的一部分&#xff0c;广泛用于客户端脚本语言&#xff0c;用来给html网页增加动态功能 问题描述&…

记录如何用php删除一段文字中的指定文字

在PHP中&#xff0c;删除一段文字中的指定文字可以通过使用str_replace()函数来实现。这个函数可以替换字符串中的某些字符或字符串&#xff0c;如果你想要删除特定的文字&#xff0c;可以将它们替换为空字符串。 以下是使用str_replace()函数删除指定文字的基本语法&#xff…

更新网站源码,接着打开网站上传图片后却看不到图片的原因

更新网站源码&#xff0c;然后打开网站上传图片却看不到图片的原因。 最近在修改网站源码。今天上传了一下网站源码&#xff0c;然后打开网站上传图片&#xff0c;但是图片看不到。在windows 10运行正常。初步推测是源码可能有兼容性问题&#xff0c;后来再考虑一下&#xff0…

Day20-Python基础学习之正则表达式和递归(完结)

正则表达式 基础 # 正则表达式 import re ​ s "python itcast" # match 从头开始匹配 头部不匹配返回None result re.match("python", s) print(result) print(result.span()) print(result.group()) ​ # search 从开头找到结尾搜索&#xff0c;找到…

阿里云直播推流和播流地址的生成方法PHP

最近在用阿里云的直播SDK在进行直播功能的开发,整体来说磕磕绊绊&#xff0c;因为里面有好多的东西&#xff0c;一时半会的搞不定&#xff0c;但是工期又有期限&#xff0c;所以天天熬夜&#xff0c;程序员真心不容易&#xff0c;废话不多说&#xff0c;今天分享这个主要就是来…

华为机试:粮油买卖

粮油买卖 | 时间限制&#xff1a;1秒 | 内存限制&#xff1a;262144K 贩卖粮油的小华在经营一段时间后&#xff0c;发现和旁边的商贩相比&#xff0c;利润较低&#xff0c;于是开始记录3&#xff0c;4月份自己经营的粮油价格&#xff0c;以便第二年进行参考&#xff0c;请你写个…

哈希表练习题

前言 本次博客将要写一写&#xff0c;哈希表的一些使用 哈希表主要是一个映射&#xff0c;比如数组就是一个哈希表 是一个整型对应另一个整型&#xff0c;介绍的哈希表还是要以写题目为例 第一题 242. 有效的字母异位词 - 力扣&#xff08;LeetCode&#xff09; 直接来看…

chrome插件 脚本 使用和推荐

chrome插件使用 在极简插件中可以进行下载并进行安装, 内部有安装教程在极简插件中搜索"油猴",下载一个油猴插件,并安装,可以用于下载很多的用户脚本用户脚本下载地址Greasy Fork,里面有很多实用的用户脚本供下载,并在油猴中进行管理 推荐的插件 Tampermonkey 篡改…

小红书自动互动,建立个人品牌的秘密武器!

在数字化的今天&#xff0c;个人品牌的重要性不言而喻。它不仅能让你在人群中脱颖而出&#xff0c;还能为你的事业或生意带来无尽的机会。然而&#xff0c;建立并推广个人品牌并非易事&#xff0c;需要策略、耐心和一定的工具辅助。在这里&#xff0c;我们要探讨的是如何利用小…

常用路由交换协议

常用路由交换协议 协议汇总优秀博客参考资料 协议汇总 路由协议原理优点缺点使用场景华为配置示例静态路由网络管理员手动配置路由信息配置简单&#xff0c;安全性高不适应网络变化&#xff0c;管理复杂小型网络或不常变化的环境system-viewip route-static 目的网段 掩码 下一…

【Python数据库】Redis

文章目录 [toc]数据插入数据查询数据更新数据删除查询存在的所有key 个人主页&#xff1a;丷从心 系列专栏&#xff1a;Python数据库 学习指南&#xff1a;Python学习指南 数据插入 from redis import Redisdef insert_data():redis_cli Redis(hostlocalhost, port6379, db…

智慧健康旅居养老产业,做智慧旅居养老服务的公司

随着社会的进步和科技的飞速发展&#xff0c;传统的养老模式已经无法满足 现代老年人的多元化 需求。智慧健康旅居养老产业应运而生&#xff0c;成为了一种新型的养老模式&#xff0c;旨在为老年人提供更加舒适、便捷、安全的养老生活。随着社会的进步和人口老龄化趋势的加剧&a…

MATLAB初学者入门(15)—— 随机森林

随机森林是一种强大的机器学习方法&#xff0c;基于多个决策树的训练结果进行集成学习&#xff0c;以提高整体的预测准确性和稳定性。这种方法不仅适用于分类问题&#xff0c;也非常适合于回归问题。MATLAB中的Statistics and Machine Learning Toolbox提供了易于使用的随机森林…

vue2 upload多图片上传

dom <el-upload:class"{ uoloadSty: showBtnImg, disUoloadSty: noneBtnImg }"class"avatar-uploader"ref"upload" action"#":limit"limitCountImg" //限制上传图片的数量:show-file-list"true" //列表展示:au…

如何3分钟,快速开发一个新功能

背景 关于为什么做这个代码生成器&#xff0c;其实主要有两点: 参与的项目中有很多分析报表需要展示给业务部门&#xff0c;公司使用的商用产品&#xff0c;或多或少有些问题&#xff0c;这部分可能是历史选型导致的&#xff0c;这里撇开不不谈&#xff1b;项目里面也有很多C…

Sping源码(七)—context: component-scan标签如何扫描、加载Bean

序言 简单回顾一下。上一篇文章介绍了从xml文件context component-scan标签的加载流程到ConfigurationClassPostProcessor的创建流程。 本篇会深入了解context component-scan标签底层做了些什么。 component-scan 早期使用Spring进行开发时&#xff0c;很多时候都是注解 标…

机器人定位导读

系列文章目录 提示&#xff1a;这里可以添加系列文章的所有文章的目录&#xff0c;目录需要自己手动添加 TODO:写完再整理 文章目录 系列文章目录前言一、机器人中常见的定位技术介绍二、gnss、rtk定位原理三、【依赖二维激光雷达与全局地图的定位算法】amcl&#xff08;蒙特卡…