如何实现STM32F407单片机的ADC转换
2024-11-15
lhl545545
标签: STM32 ADC

用到的引脚是PA3也就是ADC1的通道3

1、ADC的主要参数

a、分辨率----stm32f407的分辨率有6位、8位、10位、12位,参考电压如果是3.3 那么最小分辨率就是3.3/4095。

b、转换时间----stm32f407的最高允许频率是36M,最快转换时间 = 3+12个周期 =0.71us。

c、参考电压----2.4至3.3v。

2、工作过程分析

ADC转换是把外面输入到引脚的电压值转换成数字信号,单片机里面有一个模拟至数字的转换模块,我们可以控制它采集引脚的电压,stm32F407可以利用void ADC_SoftwareStartConv(ADC_TypeDef* ADCx)这个函数来控制转换。

3、详细的步骤

一、开启时钟 设置端口IO

RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE); //使能GPIOA时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE); //使能ADC1时钟
/*端口设置为模拟输入*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;/*模拟输入*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;/*通道3*/
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;/*-不带上下拉*/
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); /*初始化*/

上面主要是设置了GPIOA 和ADC1的时钟,并且把PA3设置为模拟输入。

二、设置通用控制寄存器

ADC_CommonInitStructure.ADC_DMAAccessMode = ADC_DMAAccessMode_Disabled;/*DMA失能*/
ADC_CommonInitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;/*独立模式*/
ADC_CommonInitStructure.ADC_Prescaler = ADC_Prescaler_Div4;/*设置ADC的频率为APB2/4 即84/4=21M*/
ADC_CommonInitStructure.ADC_TwoSamplingDelay = ADC_TwoSamplingDelay_5Cycles;/*采样间隔时间*/
ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStructure);/*初始化*/

三、ADC的初始化

ADC_InitStructure.ADC_ResoluTIon = ADC_ResoluTIon_12b;/*12位模式*/
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;/*非扫描模式*/
ADC_InitStructure.ADC_ConTInuousConvMode = DISABLE;/*关闭连续转换*/
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_ExternalTrigConvEdge_None;/*禁止触发检测 使用软件触发*/
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;/*右对齐*/
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion = 1;/*只使用1通道 规则通为1*/
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); /*初始化*/
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); /*开启ADC*/

到这里ADC的设置基本完成现在就可以读取ADC的值。

四、读取ADC的值

uint16_t bsp_GetAdc(void)
{
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_3, 1, ADC_SampleTIme_480Cycles); /*设置规则通道3 一个序列 采样时间 */
    ADC_SoftwareStartConv(ADC1);/*启动软件转换*/
    while (!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC)); /*等待转换结束*/
    return ADC_GetConversionValue(ADC1);/*读取转换结果*/
}

这样我们就可以读取ADC的值了,其中我们每次读取的时候都要重新启动ADC的转换,转换完成就可以读取。

下面是完整的程序

/****************************************************************************************
*函 数 名:bsp_InitAdc
*函数功能:ADC1的初始化
*形 参:无
*返 回 值:无
*****************************************************************************************/
void bsp_InitAdc(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStructure;
    ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE); //使能GPIOA时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE); //使能ADC时钟
    /*初始化ADC1通道3 的IO口*/
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;/*模拟输入*/
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;/*通道5*/
    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;/*不带上下拉*/
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); /*初始化*/
    /*通用控制寄存器的配置*/
    ADC_CommonInitStructure.ADC_DMAAccessMode = ADC_DMAAccessMode_Disabled;/*DMA失能*/
    ADC_CommonInitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;/*独立模式*/
    ADC_CommonInitStructure.ADC_Prescaler = ADC_Prescaler_Div4;/*APB2的4分频 即84/4=21M*/
    ADC_CommonInitStructure.ADC_TwoSamplingDelay = ADC_TwoSamplingDelay_5Cycles;/*两个采样阶段的延时5个时钟*/
    ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStructure);/*初始化*/
    /*初始化ADC1*/
    ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b;/*12位模式*/
    ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;/*非扫描模式*/
    ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;/*关闭连续转换*/
    ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_ExternalTrigConvEdge_None;/*禁止触发检测 使用软件触发*/
    ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;/*右对齐*/
    ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion = 1;/*只使用1通道 规则通为1*/
    ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); /*初始化*/
    ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); /*开启ADC*/
}

/****************************************************************************************
*函 数 名:bsp_GetAdc
*函数功能:读取通道3的值
*形 参:无
*返 回 值:ADC的数字值
*****************************************************************************************/
uint16_t bsp_GetAdc(void)
{
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_3, 1, ADC_SampleTime_480Cycles); /*设置规则通道3 一个序列 采样时间 */
    ADC_SoftwareStartConv(ADC1);/*启动软件转换*/
    while (!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC)); /*等待转换结束*/
    return ADC_GetConversionValue(ADC1);/*读取转换结果*/
}

/****************************************************************************************
*函 数 名:bsp_GetAdcValue
*函数功能:读取通道3的值
*形 参:num转换次数
*返 回 值:ADC的数字值
*****************************************************************************************/
uint16_t bsp_GetAdcValue(uint8_t num)
{
    uint16_t temp = 0;
    uint16_t t;
    for (t = 0; t < num; t++) {
        temp += bsp_GetAdc(); /*求平均值*/
    }
    return temp / num;
}

/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: main
* 功能说明: c程序入口
* 形 参:无
* 返 回 值: 错误代码(无需处理)
*********************************************************************************************************
*/
int main(void)
{
    /*
    ST固件库中的启动文件已经执行了 SystemInit() 函数,该函数在 system_stm32f4xx.c 文件,主要功能是
    配置CPU系统的时钟,内部Flash访问时序,配置FSMC用于外部SRAM
    */
    bsp_Init();//在这里对ADC1进行了初始化及其它相关的初始化
    /* 进入主程序循环体 */
    while (1) {
        printf("%d", bsp_GetAdcValue(10));
        bsp_DelayMS(1000);
    }
}

通过串口我们可以看到数据的变化。

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