2020年01月28日 | STM32之电量采集

一、简介

本文介绍如何在STM32上使用ADC1的第9通道，对电池电量进行采集。

二、实验平台

库版本：STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0

编译软件：MDK4.53

硬件平台：STM32开发板（主芯片stm32f103c8t6）

仿真器：JLINK

三、版权声明

四、硬件原理

1）硬件原理图

由上图可知通过PB1口采集电压，其中采集的电压为锂电池经过分压后的电压。

锂电池电压范围为3V~4.2V。

2）采集电压引脚的通道

其中ADC12_IN9，是指可以是ADC1的第9通道，也可以是ADC2的第9通道。

五、基础知识

1、stm32f103c8t6的ADC是如何的？

答：

stm32f103c8t6这款芯片一共有2个ADC，每个ADC有18个通道，每个通道有12bit。

最大的转换速率为1MHz（转换时间1us），时钟不要超过14M，否则准确度会下降。

2、什么是规则通道组和注入通道组？

答：规则通道组是普通的ADC组，而注入通道组具有优先级更高的抢占式权利，能随时打断规则通道组的ADC通道，获得ADC转换的优先权。

类似于我们在买票时，规则通道组是普通老百姓，而注入通道组是老人、军人，他们可以任意插队……

六、实验步骤

1、编写ADC的驱动

1）编写驱动GUA_ADC1.c（存放在“……HARDWARE”）

//******************************************************************************         

//name:             GUA_ADC1.c           

//introduce:        ADC1驱动    

//author:           甜甜的大香瓜                 

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//changetime:       2016.12.29  

//******************************************************************************  

#include "stm32f10x.h"

#include "GUA_ADC1.h"

/*********************内部函数声明************************/

static GUA_U16 GUA_ADC1_Read(GUA_U8 nGUA_Channel);

//******************************************************************************            

//name:             GUA_ADC1_Read           

//introduce:        ADC1的通道数值读取       

//parameter:        nGUA_Channel:ADC1的采集通道  

//return:           该通道采集的数值         

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//******************************************************************************

static GUA_U16 GUA_ADC1_Read(GUA_U8 nGUA_Channel)

{

//规则采样顺序值为1,采样时间为 239.5 周期 

ADC_RegularChannelConfig(ADC1, nGUA_Channel, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5);

//开始转换

ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);

//等待转换结束

while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC));

//返回转换结果

return ADC_GetConversionValue(ADC1);

}

//******************************************************************************            

//name:             GUA_ADC1_ReadAverage           

//introduce:        ADC1的通道数值读取       

//parameter:        nGUA_Channel:ADC1的采集通道  

// nGUA_times:求平均值的次数

//return:           该通道采集的数值         

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//******************************************************************************

GUA_U16 GUA_ADC1_ReadAverage(GUA_U8 nGUA_Channel, GUA_U8 nGUA_times)

{

GUA_U32 nGUA_Value_Sum = 0;

GUA_U8 i;

//累加读取到的数值

for(i = 0; i < nGUA_times; i++)

{

nGUA_Value_Sum += GUA_ADC1_Read(nGUA_Channel);

}

//求出平均值并返回

return nGUA_Value_Sum/nGUA_times;

}

//******************************************************************************            

//name:             GUA_ADC1_Init           

//introduce:        ADC1初始化        

//parameter:        none  

//return:           none         

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//******************************************************************************

void GUA_ADC1_Init(void)

{

ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

//开GPIOB、ADC1时钟

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);

//ADC最大频率不能超过14M，否则不准，因此使用72M/6=12M

RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);

//IO初始化

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_1;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); 

//ADC1配置复位

ADC_DeInit(ADC1); 

//ADC1配置

ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //独立模式

ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE; //单通道模式

ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE; //单次转换模式

ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //转换由软件触发

ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //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(ADC1, &ADC_InitStructure);  //初始化配置

//使能

ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); 

//校准

ADC_ResetCalibration(ADC1); //开启复位校准

while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); //等待复位校准结束

ADC_StartCalibration(ADC1); //开启AD校准

while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)); //等待校准结束

} 

对外接口函数为初始化函数、求多次平均值后的采集数据。

2）编写驱动头文件GUA_ADC1.h（存放在“……HARDWARE”）

//******************************************************************************         

//name:             GUA_ADC1.h           

//introduce:        ADC1驱动的头文件    

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//******************************************************************************  

#ifndef _GUA_ADC1_H_

#define _GUA_ADC1_H_

/*********************宏定义************************/

#ifndef GUA_U8        

typedef unsigned char GUA_U8;        

#endif    

#ifndef GUA_8        

typedef signed char GUA_8;        

#endif      

#ifndef GUA_U16        

typedef unsigned short GUA_U16;        

#endif 

#ifndef GUA_16        

typedef signed short GUA_16;        

#endif         

#ifndef GUA_U32        

typedef unsigned long GUA_U32;        

#endif 

#ifndef GUA_32        

typedef signed long GUA_32;       

#endif

#ifndef GUA_U64    

typedef unsigned long long GUA_U64;  

#endif

#ifndef GUA_64    

typedef signed long long GUA_64;  

#endif

/*********************外部函数************************/ 

extern GUA_U16 GUA_ADC1_ReadAverage(GUA_U8 nGUA_Channel, GUA_U8 nGUA_times);

extern void GUA_ADC1_Init(void);

#endif

2、编写电量采集的驱动

1）编写驱动GUA_Battery_Check.c（存放在“……HARDWARE”）

//******************************************************************************              

//name:             GUA_Battery_Check.c             

//introduce:        电量检测驱动      

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//****************************************************************************** 

#include "stm32f10x.h"

#include "GUA_ADC1.h"

#include "GUA_Battery_Check.h"

/*********************宏定义************************/

#define GUA_BATTERY_CHECK_COUNT_PER_COLLECT         5   //每次采集的次数

//******************************************************************************