单片机——ADC采样

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。平常明确ADC采样就是收罗电路中的电压，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，它收罗的电压数值上表现为0~4095，也就是12位ADC（2^12）。
2、怎样明确收罗的数值？

        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。这就好明确了，0~3.3V电压对应的是0~4095数值。平常明确为把3.3V分成了4096份，收罗上来多少份占3.3V的比例。
        收罗电压=（收罗数值/4095）*3.3V
3、ADC采样具体知识和步调

3.1、步调

（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引脚并设置成输入模式
（4）设置ADC的工作模式
（5）使能指定的ADC
（6）开启复位校准
注：ADC的输入时钟不得凌驾14MHZ，它是由PCLK2经分频产生。
3.2、 ADC知识讲授

3.2.1、通道选择

         每个 ADC有 18 个通道，此中有16个外部通道（差别引脚数的STM32外部通道数大概有所差别），别的两个是内部通道。

        ADC通道和引脚对应关系如下（STM32F103C8T6为例）：

  3.2.2、单次转换和一连转换

  3.2.3、独立模式和多重模式

        独立模式即全部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转换后数字量生存在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：
（1）当完成全部注入通道转换，下个触发启动第1个注入通道的转换。在上述例子中，第四个 触发重新转换第1个注入通道1。（2）不能同时利用自动注入和制止模式。（3）必须制止同时为规则和注入组设置制止模式。制止模式只能作用于一组转换。3.2.6、 ADC校准

3.3、代码示例

3.3.1、初始化

2. void Adc_Init(void)
3. {
4.         u8 i;
5.         ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
6.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
8.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_ADC2, ENABLE ); //使能 ADC2 通道时钟
10.         RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div4);                                                                         //设置 ADC 分频因子 6
12.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2;
13.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;                                                //模拟输入
14.         GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                                                                //初始化 GPIOA
15.        
16.         ADC_DeInit(ADC2);
18.         ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;                                        //ADC 独立模式
19.         ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;                                                //连续多通道模式
20.         ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;                                        //连续转换模式关
21.         ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;        //转换由软件触发
22.         ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;                                //ADC 数据右对齐
23.         ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;                                                                //顺序进行规则转换的ADC通道的数目
24.         ADC_Init(ADC2, &ADC_InitStructure);                                                                        //根据指定的参数初始化外设 ADCx
25.        
26.         ADC_Cmd(ADC2, ENABLE);                                                                                                //使能指定的 ADC2
27.         for(i=0;i<100;i++);
29.         ADC_ResetCalibration(ADC2);                                                                                         //开启复位校准
30.         while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC2));                                                        //等待复位校准结束
31.         ADC_StartCalibration(ADC2);                                                                                        //开启 AD 校准
32.         while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC2));                                                                //等待校准结束
33. }

复制代码

3.3.2、获取ADC数值

2. u16 Get_Adc1(void)
3. {
4.         ADC_RegularChannelConfig(ADC2, ADC_Channel_1, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5); //通道1
5.         ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC2, ENABLE);                                                        //使能指定的 ADC2 的软件转换功能
6.         while(!ADC_GetFlagStatus(ADC2, ADC_FLAG_EOC ));                                        //等待转换结束
7.         return ADC_GetConversionValue(ADC2);                                                        //返回最近一次 ADC2 规则组的转换结果
8. }
11. u16 Get_Adc2(void)
12. {
13.         ADC_RegularChannelConfig(ADC2, ADC_Channel_2, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5); //通道2
14.         ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC2, ENABLE);                                                        //使能指定的 ADC2 的软件转换功能
15.         while(!ADC_GetFlagStatus(ADC2, ADC_FLAG_EOC ));                                        //等待转换结束
16.         return ADC_GetConversionValue(ADC2);                                                        //返回最近一次 ADC2 规则组的转换结果
17. }

复制代码

3.3.3、主函数

2. u8 Val;
3. u8 ADC;
4. int main(void)
5. {
7.            Adc_Init();                        //ADC初始化
8.         while (1)
9.         {       
10.         ADC = Get_Adc1();                //将1通道检测的数值传给ADC变量
11.         Val = (ADC*3.3)/4095             //计算得到1通道检测的电压
12.         }
13.        
14. }

复制代码

注：上述设置下， 多通道收罗时，俩个通道收罗之间要有肯定的隔断。

免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！qidao123.com:ToB企服之家，中国第一个企服评测及软件市场,开放入驻,技术点评得现金