2019年09月11日 | STM32CubeMx-ADC

2019-09-11 来源：eefocus

本章通过两个例程介绍STM32的模数转换器（ADC），第一个通过ADC采集内部温度传感器通道电压，然后得出MCU内部温度。第二个通过DMA的方式采集两个ADC通道电压。

1.ADC

本章程序在串口printf工程的基础上修改，复制串口printf的工程，修改文件夹名。击xxx.ioc打开STM32cubeMX的工程文件重新配置。ADC1外设选择温度传感器通道。

ADC1配置如下，选择默认设置。其Date Alignment设置为数据右对齐; 采样时间 239.5周期。对于每个要转换的通道，采样时间建议尽量长一点，以获得较高的准确度，但是这样会降低 ADC 的转换速率。 ADC 的转换时间可以由以下公式计算：

Tcovn=采样时间+12.5 个周期

其中： Tcovn 为总转换时间，采样时间是根据每个通道的 SMP 位的设置来决定的。例如，

当 ADCCLK=14Mhz 的时候，并设置 1.5 个周期的采样时间，则得到： TCONV = 1.5 + 12.5 = 14周期 = 14×(1 / (14 × 1000000)) = 1μs。

生成报告以及代码，编译程序。在adc.c文件中可以看到ADC初始化函数。

在stm32f1xx_hal_adc.h头文件中可以找到如下ADC操作函数。和串口一样，ADC也可以通过三种方式控制。

在main()函数前面声明变量保存AD采集的值

在main()函数while(1)循环里面添加函数声明变量保存AD采集的值

在adc.c还要添加ADC校准

HAL_ADC_GetValue(&hadc1);读取ADC转换数据，数据为12位。查看数据手册可知，寄存器为16位存储转换数据，数据右对齐，则转换的数据范围为0~2^12-1,即0~4095.

AD_Value*3300/4096为将转换后的数据转化为电压,单位为mV，参考电压为3.3V。查询数据手册可以电压和温度的关系。经过计算公式装换后等到MCU内部温度值。

编译程序并下载到开发板。打开串口调试助手。设置波特率为115200。串口助手上会显示MCU温度。

2.ADC_DMA

前面介绍了通过ADC轮询的方式采集单通道的数据。现在介绍一下通过DMA方式采集多通道的数据。

复制串口printf工程的工程，修改文件夹名。点击xxx.ioc打开STM32cubeMX的工程文件重新配置。使用PA6,PA7管脚作为ADC1的输入管脚。

ADC1配置：使能扫描转换模式(Scan Conversion Mode),使能连续转换模式(Continuous Conversion Mode),使能DMA连续请求。ADC规则组选择转换通道数为2(Number Of Conversion)。其他为默认设置。

添加DMA设置，设置为连续传输模式，数据长度为字

生成报告以及代码，编译程序。在adc.c文件中可以看到ADC初始化函数。

在main函数前面添加变量。其中ADC_Value作为转换数据缓存数组，ad1,ad2存储PA6,PA7的电压值。

在while(1)前面以DMA方式开启ADC装换。HAL_ADC_Start_DMA()函数第二个参数为数据存储起始地址，第三个参数为DMA传输数据的长度。

由于DMA采用了连续传输的模式，ADC采集到的数据会不断传到到存储器中（此处即为数组ADC_Value）。ADC采集的数据从ADC_Value[0]一直存储到ADC_Value[99]，然后采集到的数据又重新存储到ADC_Value[0]，一直到ADC_Value[99]。所以ADC_Value数组里面的数据会不断被刷新。这个过程中是通过DMA控制的，不需要CPU参与。我们只需读取ADC_Value里面的数据即可得到ADC采集到的数据。

其中ADC_Value[0]为通道6(PA6)采集的数据，ADC_Value[1]为通道7(PA7)采集的数据，ADC_Value[2]为通道6采集的数据，如此类推。数组偶数下标的数据为通道6采集数据，数组奇数下标的数据为通道7采集数据。

在while(1)循环中添加应用程序，将采集的数据装换为电压值并输出。

程序中将数组偶数下标数据加起来求平均值，实现均值滤波的功能，再将数据转换为电压值，即为PA6管脚的电压值。同理对数组奇数下标数据处理得到PA7管脚的电压值。

编译程序并下载到开发板。打开串口调试助手。设置波特率为115200。串口助手上会显示采集到的电压值，使用杜邦线连接开发板上的3.3v和GND引脚测试。

STM32CubeMX ADC

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