1、什么是ADC采样?
ADC是指将模拟信号转换成数字信号的过程。通俗理解ADC采样就是采集电路中的电压,通过数值的方式表现出来。以STM32F103系列为例,它可以反应0~4095,换句话说,它采集的电压数值上表现为0~4095,也就是12位ADC(2^12)。
2、如何理解采集的数值?
以STM32F103芯片为例,供电电压是3.3V,它能检测的电压也是0~3.3V。这就好理解了,0~3.3V电压对应的是0~4095数值。通俗理解为把3.3V分成了4096份,采集上来多少份占3.3V的比例。
采集电压=(采集数值/4095)*3.3V
3、ADC采样具体知识和步骤
3.1、步骤
(1)使能用于ADC检测的引脚对应的GPIO口,使能ADC2通道时钟(ADC1也可以,这款芯片有俩个ADC外设)
(2)时钟分频
(3)初始化GPIO引脚并配置成输入模式
(4)配置ADC的工作模式
(5)使能指定的ADC
(6)开启复位校准
注:ADC的输入时钟不得超过14MHZ,它是由PCLK2经分频产生。
3.2、 ADC知识讲解
3.2.1、通道选择
每个 ADC有 18 个通道,其中有16个外部通道(不同引脚数的STM32外部通道数可能有所差异),其余两个是内部通道。
ADC通道和引脚对应关系如下(STM32F103C8T6为例):
3.2.2、单次转换和连续转换
3.2.3、独立模式和多重模式
独立模式即所有ADC转换器(ADC1、ADC2和ADC3)均独立地工作,互不影响。
多重模式即多个ADC(如果存在)根据通用寄存器中的设置,按照指定的方式协同工作。
3.2.4、数据对齐
比如说AD转换后数字量保存在ADCH,ADCL两个寄存器中
左对齐就是AD值的最高位就是ADCH的最高位了,ADCL的低位就会有的用不到,读出来为0
右对齐就是AD值的最低位是ADCL的最低位,而ADCH的高位就会有的用不到,读出来也为0
左对齐:11111111 11110000
MSB LSB
右对齐:00001111 11111111
MSB LSB
3.2.5、注入组和规则组
注:
3.2.6、 ADC校准
文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-756003.html
3.3、代码示例
3.3.1、初始化
void Adc_Init(void)
{
u8 i;
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_ADC2, ENABLE ); //使能 ADC2 通道时钟
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div4); //设置 ADC 分频因子 6
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模拟输入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化 GPIOA
ADC_DeInit(ADC2);
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //ADC 独立模式
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE; //连续多通道模式
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE; //连续转换模式关
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //转换由软件触发
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //ADC 数据右对齐
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1; //顺序进行规则转换的ADC通道的数目
ADC_Init(ADC2, &ADC_InitStructure); //根据指定的参数初始化外设 ADCx
ADC_Cmd(ADC2, ENABLE); //使能指定的 ADC2
for(i=0;i<100;i++);
ADC_ResetCalibration(ADC2); //开启复位校准
while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC2)); //等待复位校准结束
ADC_StartCalibration(ADC2); //开启 AD 校准
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC2)); //等待校准结束
}
3.3.2、获取ADC数值
u16 Get_Adc1(void)
{
ADC_RegularChannelConfig(ADC2, ADC_Channel_1, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5); //通道1
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC2, ENABLE); //使能指定的 ADC2 的软件转换功能
while(!ADC_GetFlagStatus(ADC2, ADC_FLAG_EOC )); //等待转换结束
return ADC_GetConversionValue(ADC2); //返回最近一次 ADC2 规则组的转换结果
}
u16 Get_Adc2(void)
{
ADC_RegularChannelConfig(ADC2, ADC_Channel_2, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5); //通道2
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC2, ENABLE); //使能指定的 ADC2 的软件转换功能
while(!ADC_GetFlagStatus(ADC2, ADC_FLAG_EOC )); //等待转换结束
return ADC_GetConversionValue(ADC2); //返回最近一次 ADC2 规则组的转换结果
}
3.3.3、主函数
u8 Val;
u8 ADC;
int main(void)
{
Adc_Init(); //ADC初始化
while (1)
{
ADC = Get_Adc1(); //将1通道检测的数值传给ADC变量
Val = (ADC*3.3)/4095 //计算得到1通道检测的电压
}
}
注:上述配置下, 多通道采集时,俩个通道采集之间要有一定的间隔。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-756003.html
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