STM32--ADC数值采样/附ADC采集热敏传感器使用-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了STM32--ADC数值采样/附ADC采集热敏传感器使用。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

一丶ADC介绍

二丶ADC工作原理及管脚分布

三丶代码部分详解

（一）库函数介绍

（二）代码部分整合

一丶ADC介绍

ADC模块中文名为模拟/数字转换器，是12位逐次逼近型的模拟数字转换器，一般用于数值的采样可以将引脚上连续变化的模拟电压转换为内存中存储的数字变量，建立模拟电路到数字电路的桥梁。学习过stm32后我们知道，stm32是数字电路，。数字电路没有多少伏，多少度的概念，而通常的传感器模块，输出的都是模拟量。

比如我要使用热敏传感器测量温度，那么需要将传感器模块的模拟量，转换成STM32可以“看懂的数字量”，所以想要读取温度的数值，就需要用到ADC模数转换器来实现了，实现过程简单来说就是ADC读取引脚上的电压，通过转换，储存到DR寄存器里。（本次使用的是STM32C8T6）

二丶ADC工作原理及管脚分布

AD转换原理如图

stm32采样电路,stm32,单片机,嵌入式硬件,嵌入式实时数据库,c#

（1）ADC的输入通道，包括IN0-IN15，共16GPIO口，和两个内部通道，内部温度传感器，内部参考电压

（2)共18个输入通道，将数据传输到数模转换器，模拟多路开关可选择我们想要的通道

（3）数模转换器使用逐次逼近法将模拟量转换为数字量

（4）转换后分为两个组：规则组和注入组，存放准换结果。

规则组：可以传输16位数据，但规则组寄存器只有一位，所以如果转运不及时会出现数据覆盖的问题，前面的数据还没有读，后面的数据就上来了，这时候就需要用到DMA，DMA可以将ADC寄存器的数据暂时挪到DMA寄存器中，需要的时候就会被取出（本次代码不涉及DMA，如需了解可看下篇文章）本次代码使用的是规则组

注入组：注入组一次可以传输4位数据，则不需要考虑数据覆盖的问题

（5）我们知道，ADC可以由软件触发，也可以由硬件触发，软件触发顾名思义，在程序中手动调动代码即可实现。而硬件触发，就是框图内所包含的触发源。靠上的是规则组，靠下的是注入组

（6）EOC是规则组准换完成信号，JEOC是注入组转换完成信号

总结如图

stm32采样电路,stm32,单片机,嵌入式硬件,嵌入式实时数据库,c#

三丶代码部分详解

（一）库函数介绍

鉴于ADC库中函数繁多，本次只介绍现象代码会使用到的部分和少量拓展

1丶复位函数ADC_DeInit

void ADC_DeInit(ADC_TypeDef* ADCx);

该函数作用为将外设ADCx的全部寄存器重设为缺省值，说的简单点就是复位，恢复“出厂设置

2丶初始化函数ADC_Init

工作模式：本次采用单ADC模式

数据对其方式：ADC转换是12位，故存储在寄存器中是12位的数据，但数据寄存器是16位的，存储时空位补零，所以就出现了数据对其问题。一半来说，我们都是采用右对齐的模式。那么左对齐有什么用呢，加入你只想读一个大概的数据，不想要这么高的分辨率，就可以使用左对齐，取前八位，就舍弃了后面的数据，减小了分辨率。

ADC触发方式：选择内部软件触发

转换模式：单次转换模式为转换一次给到寄存器数据后停止。连续转换模式转换一次后开始下一轮转换，一直持续下去，不需要手动开始下一次转换

扫描模式：多通道进行

通道数选择：只选用一个通道

    ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
	ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;    //独立工作模式，即单ADC模式
	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //数据右对齐
	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;  //内部软件触发
	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;   //单次转换模式
	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;         //非扫描模式
	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;               //只使用一个通道
	ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);

3丶 ADC_Cmd使能ADC

void ADC_Cmd(ADC_TypeDef* ADCx, FunctionalState NewState);

4丶 ADC_DMACmd是否使用DMA

void ADC_DMACmd(ADC_TypeDef* ADCx, FunctionalState NewState);

5丶ADC_ITConfig是否使用中断

void ADC_ITConfig(ADC_TypeDef* ADCx, uint16_t ADC_IT, FunctionalState NewState);

6丶根据手册规定，需要进行ADC校准

void ADC_ResetCalibration(ADC_TypeDef* ADCx);    //复位校准
FlagStatus ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC_TypeDef* ADCx);     //复位校准状态
void ADC_StartCalibration(ADC_TypeDef* ADCx);      //开始校准
FlagStatus ADC_GetCalibrationStatus(ADC_TypeDef* ADCx);     //校准状态

7丶ADC_SoftwareStartConvCmd软件触发ADC

void ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC_TypeDef* ADCx, FunctionalState NewState);

8丶时钟分频

手册规定ADC最大14mhz，所以选择6分频或8分频

RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);

结合上文总结一下ADC初始化流程

（1）开启APB2时钟和ADC时钟

（2）ADC时钟分频，选择六分频或八分频

（3）初始化GPIO 注：这里GPIO模式要使用GPIO_Mode_AIN，ADC专用模式

（4）ADC及ADC通道选择

（5）初始化ADC

（6）使能ADC，给ADC上电

（7）校准ADC

（二）丶代码部分整合

ADC部分

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

void AD_Init(void)
{
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);
	
	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_0,1,ADC_SampleTime_55Cycles5);
	
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode=DISABLE;
	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign=ADC_DataAlign_Right;
	ADC_InitStructure.ADC_Mode=ADC_Mode_Independent;
	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel=1;
	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode=DISABLE;
	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv=ADC_ExternalTrigConv_None;
	ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);
	
	ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);
		
	ADC_ResetCalibration(ADC1);
	while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)==SET);
	ADC_StartCalibration(ADC1);
	while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)==SET);
		


	
}

uint16_t AD_GetValue(void)
{
	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);
	while(ADC_GetFlagStatus(ADC1,ADC_FLAG_EOC)==RESET);
	
	return ADC_GetConversionValue(ADC1);

}

主函数部分

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "ADC.h"
#include "LED.h"

uint16_t Temp;
#define T25 298.15    
#define B   3380
float  Vlue;

double myLn(double a)
{
	int  N = 15;
	int k=0,nk=0;
	double x=0.0,xx=0.0,y=0.0;
	x=(a-1)/(a+1);
	xx = x*x;
	nk = 2*N+1;
	y = 1.0/nk;
	
	for(k = N;k>0;k--)
	{
		nk = nk -2;
		y = 1.0/nk+xx*y;
	}
	return 2.0*x*y;
}

float Get_Temperaturn(void )
{
	float r_f = 0.0,temp_f = 0.0;
	
	Temp = AD_GetValue();
	Vlue = (float)Temp/4095*3.3;
	
	r_f = (Vlue*10000)/(3.3-Vlue); 
	temp_f = 1/((myLn(r_f/10000))/B + 1/T25 ) - 273.15; 	
	return temp_f;
}

int main(void)
{
	OLED_Init();
	AD_Init();
	OLED_ShowString(1, 1, "Temperature:");
	LED1_ON();
	while (1)
	{
		Temp = AD_GetValue();
		
		OLED_ShowNum(2, 3, Get_Temperaturn(), 2);
		OLED_ShowString(2,6,"C");

		
		Delay_ms(100);
		
		if(Get_Temperaturn()>28)
		{
			OLED_ShowString(3,1,"warn");
		
		}
			if(Get_Temperaturn()<28)
		{
		
			OLED_ShowString(3,1,"safe");
		}
	}
}

关于温度的转换

Rt = R 乘 EXP(B 乘 (1/T1-1/T2))
对上面的公式解释如下：

Rt 是热敏电阻在T1温度下的阻值；
R是热敏电阻在T2常温下的标称阻值；
B值是热敏电阻的重要参数；
EXP是e的n次方；
这里T1和T2指的是K度即开尔文温度，K度=273.15(绝对温度)+摄氏度；

根据串联分压，知道总电压VCC 3.3v,热敏电阻的电压V2是adc采集后经过转换得到的，也是已知，
所以R1的电压就是VCC - V2 ，然后根据R1电阻10K，可以求得电路的电流 I ，所以热敏电阻的
电阻就可以用电流电压比值，于是得到Rt。
参数R 和 B值都是热敏电阻的参数，根据自己买的器件决定，我的就是10k，3380。可以问卖家，
也可以自己网上查型号。
这里还要注意，T2的单位是开尔文，所以室温25摄氏度的开尔文是273.15+25=298.15.
就只剩下T1是未知数，一元一次方程，带进去一算就欧克。

AD视频文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-774695.html

到了这里，关于STM32--ADC数值采样/附ADC采集热敏传感器使用的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！