门户网站个人可以做,阿里巴巴网站备案,网站分享到微信缩略图,电信网站备案管理系统这里写目录标题 一、ADC简介#xff08;了解#xff09;1.1#xff0c;什么是ADC#xff1f;1.2#xff0c;常见的ADC类型1.3#xff0c;并联比较型工作示意图1.4#xff0c;逐次逼近型工作示意图1.5#xff0c;ADC的特性参数1.6#xff0c;STM32各系列ADC的主要特性 … 这里写目录标题 一、ADC简介了解1.1什么是ADC1.2常见的ADC类型1.3并联比较型工作示意图1.4逐次逼近型工作示意图1.5ADC的特性参数1.6STM32各系列ADC的主要特性 二、ADC工作原理掌握2.1ADC框图简介F12.2参考电压/模拟部分电压战舰为例2.3输入通道 F1为例2.4转换序列F1为例2.5触发源F12.6转换时间F12.7数据寄存器F12.8中断2.9单次转换模式和连续转换模式2.10扫描模式 三、单通道ADC采集实验熟悉3.1实验简要了解3.2ADC寄存器介绍了解3.3单通道ADC采集实验配置步骤掌握3.4编程实战单通道ADC采集实验掌握 四、单通道ADC采集DMA读取实验熟悉4.1实验简要了解4.2单通道ADC采集DMA读取实验配置步骤掌握4.3编程实战单通道ADC采集DMA读取实验掌握 五、多通道ADC采集DMA读取实验熟悉六、单通道ADC过采样实验熟悉6.1如何用过采样和求均值的方式提高ADC的分辨率熟悉6.2实验简要了解6.3编程实战单通道ADC过采样16位分辨率实验掌握 七、内部温度传感器实验熟悉7.1STM32内部温度传感器简介了解7.2温度计算方法熟悉7.3实验简要了解7.4编程实战内部温度传感器实验掌握 八、光敏传感器实验熟悉8.1光敏二极管简介了解8.2实验原理熟悉8.3实验简要了解8.4编程实战光敏传感器实验掌握 一、ADC简介了解
1.1什么是ADC
ADC全称Analog-to-Digital Converter指模拟/数字转换器
1.2常见的ADC类型 1.3并联比较型工作示意图
优点转换速度快 缺点成本高、功耗高、分辨率低
1.4逐次逼近型工作示意图
优点结构简单、低功耗 缺点转换速度较慢
特点 分辨率和采样速度相互矛盾 分辨率越高采样速率越低
1.5ADC的特性参数 1.6STM32各系列ADC的主要特性 二、ADC工作原理掌握
2.1ADC框图简介F1
①参考电压/模拟部分电压 ②输入通道 ③转换序列 ④触发源 ⑤转换时间 ⑥数据寄存器 ⑦中断
2.2参考电压/模拟部分电压战舰为例 2.3输入通道 F1为例 2.4转换序列F1为例 规则组和注入组执行优先级对比 规则序列和注入序列F1为例
2.5触发源F1 2.6转换时间F1 2.7数据寄存器F1 2.8中断 2.9单次转换模式和连续转换模式 2.10扫描模式 三、单通道ADC采集实验熟悉
3.1实验简要了解 3.2ADC寄存器介绍了解 3.3单通道ADC采集实验配置步骤掌握 HAL_ADC_Init()、HAL_ADCEx_Calibration_Start()HAL_ADC_MspInit() //配置NVIC、CLOCK、GPIO等HAL_ADC_ConfigChannel()HAL_ADC_Start()HAL_ADC_PollForConversion()HAL_ADC_GetValue()相关HAL库函数介绍 关键结构体介绍F1为例
3.4编程实战单通道ADC采集实验掌握
战舰为例 adc.c
#include ./BSP/ADC/adc.h
#include ./SYSTEM/delay/delay.h
ADC_HandleTypeDef g_adc_handle; /* ADC句柄 */
/*** brief ADC初始化函数* note 本函数支持ADC1/ADC2任意通道, 但是不支持ADC3* 我们使用12位精度, ADC采样时钟12M, 转换时间为: 采样周期 12.5个ADC周期* 设置最大采样周期: 239.5, 则转换时间 252 个ADC周期 21us* param 无* retval 无*/
void adc_init(void)
{g_adc_handle.Instance ADC_ADCX; /* 选择哪个ADC */g_adc_handle.Init.DataAlign ADC_DATAALIGN_RIGHT; /* 数据对齐方式右对齐 */g_adc_handle.Init.ScanConvMode ADC_SCAN_DISABLE; /* 非扫描模式仅用到一个通道 */g_adc_handle.Init.ContinuousConvMode DISABLE; /* 关闭连续转换模式 */g_adc_handle.Init.NbrOfConversion 1; /* 赋值范围是1~16本实验用到1个规则通道序列 */g_adc_handle.Init.DiscontinuousConvMode DISABLE; /* 禁止规则通道组间断模式 */g_adc_handle.Init.NbrOfDiscConversion 0; /* 配置间断模式的规则通道个数禁止规则通道组间断模式后此参数忽略 */g_adc_handle.Init.ExternalTrigConv ADC_SOFTWARE_START; /* 触发转换方式软件触发 */HAL_ADC_Init(g_adc_handle); /* 初始化 */HAL_ADCEx_Calibration_Start(g_adc_handle); /* 校准ADC */
}/*** brief ADC底层驱动引脚配置时钟使能此函数会被HAL_ADC_Init()调用* param hadc:ADC句柄* retval 无*/
void HAL_ADC_MspInit(ADC_HandleTypeDef *hadc)
{if(hadc-Instance ADC_ADCX){GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;RCC_PeriphCLKInitTypeDef adc_clk_init {0};ADC_ADCX_CHY_CLK_ENABLE(); /* 使能ADCx时钟 */ADC_ADCX_CHY_GPIO_CLK_ENABLE(); /* 开启GPIO时钟 *//* 设置ADC时钟 */adc_clk_init.PeriphClockSelection RCC_PERIPHCLK_ADC; /* ADC外设时钟 */adc_clk_init.AdcClockSelection RCC_ADCPCLK2_DIV6; /* 分频因子6时钟为72M/612MHz */HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(adc_clk_init); /* 设置ADC时钟 *//* 设置AD采集通道对应IO引脚工作模式 */gpio_init_struct.Pin ADC_ADCX_CHY_GPIO_PIN; /* ADC通道IO引脚 */gpio_init_struct.Mode GPIO_MODE_ANALOG; /* 模拟 */HAL_GPIO_Init(ADC_ADCX_CHY_GPIO_PORT, gpio_init_struct);}
}/*** brief 设置ADC通道采样时间* param adcx : adc句柄指针,ADC_HandleTypeDef* param ch : 通道号, ADC_CHANNEL_0~ADC_CHANNEL_17* param stime: 采样时间 0~7, 对应关系为:* arg ADC_SAMPLETIME_1CYCLE_5, 1.5个ADC时钟周期 ADC_SAMPLETIME_7CYCLES_5, 7.5个ADC时钟周期* arg ADC_SAMPLETIME_13CYCLES_5, 13.5个ADC时钟周期 ADC_SAMPLETIME_28CYCLES_5, 28.5个ADC时钟周期* arg ADC_SAMPLETIME_41CYCLES_5, 41.5个ADC时钟周期 ADC_SAMPLETIME_55CYCLES_5, 55.5个ADC时钟周期* arg ADC_SAMPLETIME_71CYCLES_5, 71.5个ADC时钟周期 ADC_SAMPLETIME_239CYCLES_5, 239.5个ADC时钟周期* param rank: 多通道采集时需要设置的采集编号,假设你定义channle1的rank1channle2 的rank2那么对应你在DMA缓存空间的变量数组AdcDMA[0] 就i是channle1的转换结果AdcDMA[1]就是通道2的转换结果。 单通道DMA设置为 ADC_REGULAR_RANK_1* arg 编号1~16ADC_REGULAR_RANK_1~ADC_REGULAR_RANK_16* retval 无*/
void adc_channel_set(ADC_HandleTypeDef *adc_handle, uint32_t ch, uint32_t rank, uint32_t stime)
{ADC_ChannelConfTypeDef adc_ch_conf;adc_ch_conf.Channel ch; /* 通道 */adc_ch_conf.Rank rank; /* 序列 */adc_ch_conf.SamplingTime stime; /* 采样时间 */HAL_ADC_ConfigChannel(adc_handle, adc_ch_conf); /* 通道配置 */
}/*** brief 获得ADC转换后的结果* param ch: 通道值 0~17取值范围为ADC_CHANNEL_0~ADC_CHANNEL_17* retval 无*/
uint32_t adc_get_result(uint32_t ch)
{adc_channel_set(g_adc_handle , ch, ADC_REGULAR_RANK_1, ADC_SAMPLETIME_239CYCLES_5); /* 设置通道序列和采样时间 */HAL_ADC_Start(g_adc_handle); /* 开启ADC */HAL_ADC_PollForConversion(g_adc_handle, 10); /* 轮询转换 */return (uint16_t)HAL_ADC_GetValue(g_adc_handle); /* 返回最近一次ADC1规则组的转换结果 */
}/*** brief 获取通道ch的转换值取times次,然后平均* param ch : 通道号, 0~17* param times : 获取次数* retval 通道ch的times次转换结果平均值*/
uint32_t adc_get_result_average(uint32_t ch, uint8_t times)
{uint32_t temp_val 0;uint8_t t;for (t 0; t times; t) /* 获取times次数据 */{temp_val adc_get_result(ch);delay_ms(5);}return temp_val / times; /* 返回平均值 */
}adc.h
#ifndef __ADC_H
#define __ADC_H#include ./SYSTEM/sys/sys.h/******************************************************************************************/
/* ADC及引脚 定义 */#define ADC_ADCX_CHY_GPIO_PORT GPIOA
#define ADC_ADCX_CHY_GPIO_PIN GPIO_PIN_1
#define ADC_ADCX_CHY_GPIO_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); }while(0) /* PA口时钟使能 */#define ADC_ADCX ADC1
#define ADC_ADCX_CHY ADC_CHANNEL_1 /* 通道Y, 0 Y 17 */
#define ADC_ADCX_CHY_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_ADC1_CLK_ENABLE(); }while(0) /* ADC1 时钟使能 *//******************************************************************************************/void adc_init(void); /* ADC初始化函数 */
void adc_channel_set(ADC_HandleTypeDef *adc_handle, uint32_t ch, uint32_t rank, uint32_t stime); /* 配置ADC通道 */
uint32_t adc_get_result(uint32_t ch); /* 获得某个通道值 */
uint32_t adc_get_result_average(uint32_t ch, uint8_t times); /* 得到某个通道给定次数采样的平均值 */#endif main.c
#include ./SYSTEM/sys/sys.h
#include ./SYSTEM/usart/usart.h
#include ./SYSTEM/delay/delay.h
#include ./USMART/usmart.h
#include ./BSP/LED/led.h
#include ./BSP/LCD/lcd.h
#include ./BSP/ADC/adc.hint main(void)
{uint16_t adcx;float temp;HAL_Init(); /* 初始化HAL库 */sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9); /* 设置时钟, 72Mhz */delay_init(72); /* 延时初始化 */usart_init(115200); /* 串口初始化为115200 */led_init(); /* 初始化LED */lcd_init(); /* 初始化LCD */adc_init(); /* 初始化ADC */lcd_show_string(30, 50, 200, 16, 16, STM32, RED);lcd_show_string(30, 70, 200, 16, 16, ADC TEST, RED);lcd_show_string(30, 90, 200, 16, 16, ATOMALIENTEK, RED);lcd_show_string(30, 110, 200, 16, 16, ADC1_CH1_VAL:, BLUE);lcd_show_string(30, 130, 200, 16, 16, ADC1_CH1_VOL:0.000V, BLUE); /* 先在固定位置显示小数点 */while (1){adcx adc_get_result_average(ADC_ADCX_CHY, 10); /* 获取通道5的转换值10次取平均 */lcd_show_xnum(134, 110, adcx, 5, 16, 0, BLUE); /* 显示ADCC采样后的原始值 */temp (float)adcx * (3.3 / 4096); /* 获取计算后的带小数的实际电压值比如3.1111 */adcx temp; /* 赋值整数部分给adcx变量因为adcx为u16整形 */lcd_show_xnum(134, 130, adcx, 1, 16, 0, BLUE); /* 显示电压值的整数部分3.1111的话这里就是显示3 */temp - adcx; /* 把已经显示的整数部分去掉留下小数部分比如3.1111-30.1111 */temp * 1000; /* 小数部分乘以1000例如0.1111就转换为111.1相当于保留三位小数。 */lcd_show_xnum(150, 130, temp, 3, 16, 0X80, BLUE);/* 显示小数部分前面转换为了整形显示这里显示的就是111. */LED0_TOGGLE();delay_ms(100);}
}四、单通道ADC采集DMA读取实验熟悉
4.1实验简要了解 4.2单通道ADC采集DMA读取实验配置步骤掌握 相关HAL库函数介绍 关键结构体介绍
4.3编程实战单通道ADC采集DMA读取实验掌握 adc.c
#include ./BSP/ADC/adc.h
#include ./SYSTEM/delay/delay.h
ADC_HandleTypeDef g_adc_handle; /* ADC句柄 */
/*** brief ADC初始化函数* note 本函数支持ADC1/ADC2任意通道, 但是不支持ADC3* 我们使用12位精度, ADC采样时钟12M, 转换时间为: 采样周期 12.5个ADC周期* 设置最大采样周期: 239.5, 则转换时间 252 个ADC周期 21us* param 无* retval 无*/
void adc_init(void)
{g_adc_handle.Instance ADC_ADCX; /* 选择哪个ADC */g_adc_handle.Init.DataAlign ADC_DATAALIGN_RIGHT; /* 数据对齐方式右对齐 */g_adc_handle.Init.ScanConvMode ADC_SCAN_DISABLE; /* 非扫描模式仅用到一个通道 */g_adc_handle.Init.ContinuousConvMode DISABLE; /* 关闭连续转换模式 */g_adc_handle.Init.NbrOfConversion 1; /* 赋值范围是1~16本实验用到1个规则通道序列 */g_adc_handle.Init.DiscontinuousConvMode DISABLE; /* 禁止规则通道组间断模式 */g_adc_handle.Init.NbrOfDiscConversion 0; /* 配置间断模式的规则通道个数禁止规则通道组间断模式后此参数忽略 */g_adc_handle.Init.ExternalTrigConv ADC_SOFTWARE_START; /* 触发转换方式软件触发 */HAL_ADC_Init(g_adc_handle); /* 初始化 */HAL_ADCEx_Calibration_Start(g_adc_handle); /* 校准ADC */
}/*** brief ADC底层驱动引脚配置时钟使能此函数会被HAL_ADC_Init()调用* param hadc:ADC句柄* retval 无*/
void HAL_ADC_MspInit(ADC_HandleTypeDef *hadc)
{if(hadc-Instance ADC_ADCX){GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;RCC_PeriphCLKInitTypeDef adc_clk_init {0};ADC_ADCX_CHY_CLK_ENABLE(); /* 使能ADCx时钟 */ADC_ADCX_CHY_GPIO_CLK_ENABLE(); /* 开启GPIO时钟 *//* 设置ADC时钟 */adc_clk_init.PeriphClockSelection RCC_PERIPHCLK_ADC; /* ADC外设时钟 */adc_clk_init.AdcClockSelection RCC_ADCPCLK2_DIV6; /* 分频因子6时钟为72M/612MHz */HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(adc_clk_init); /* 设置ADC时钟 *//* 设置AD采集通道对应IO引脚工作模式 */gpio_init_struct.Pin ADC_ADCX_CHY_GPIO_PIN; /* ADC通道IO引脚 */gpio_init_struct.Mode GPIO_MODE_ANALOG; /* 模拟 */HAL_GPIO_Init(ADC_ADCX_CHY_GPIO_PORT, gpio_init_struct);}
}/*** brief 设置ADC通道采样时间* param adcx : adc句柄指针,ADC_HandleTypeDef* param ch : 通道号, ADC_CHANNEL_0~ADC_CHANNEL_17* param stime: 采样时间 0~7, 对应关系为:* arg ADC_SAMPLETIME_1CYCLE_5, 1.5个ADC时钟周期 ADC_SAMPLETIME_7CYCLES_5, 7.5个ADC时钟周期* arg ADC_SAMPLETIME_13CYCLES_5, 13.5个ADC时钟周期 ADC_SAMPLETIME_28CYCLES_5, 28.5个ADC时钟周期* arg ADC_SAMPLETIME_41CYCLES_5, 41.5个ADC时钟周期 ADC_SAMPLETIME_55CYCLES_5, 55.5个ADC时钟周期* arg ADC_SAMPLETIME_71CYCLES_5, 71.5个ADC时钟周期 ADC_SAMPLETIME_239CYCLES_5, 239.5个ADC时钟周期* param rank: 多通道采集时需要设置的采集编号,假设你定义channle1的rank1channle2 的rank2那么对应你在DMA缓存空间的变量数组AdcDMA[0] 就i是channle1的转换结果AdcDMA[1]就是通道2的转换结果。 单通道DMA设置为 ADC_REGULAR_RANK_1* arg 编号1~16ADC_REGULAR_RANK_1~ADC_REGULAR_RANK_16* retval 无*/
void adc_channel_set(ADC_HandleTypeDef *adc_handle, uint32_t ch, uint32_t rank, uint32_t stime)
{ADC_ChannelConfTypeDef adc_ch_conf;adc_ch_conf.Channel ch; /* 通道 */adc_ch_conf.Rank rank; /* 序列 */adc_ch_conf.SamplingTime stime; /* 采样时间 */HAL_ADC_ConfigChannel(adc_handle, adc_ch_conf); /* 通道配置 */
}/*** brief 获得ADC转换后的结果* param ch: 通道值 0~17取值范围为ADC_CHANNEL_0~ADC_CHANNEL_17* retval 无*/
uint32_t adc_get_result(uint32_t ch)
{adc_channel_set(g_adc_handle , ch, ADC_REGULAR_RANK_1, ADC_SAMPLETIME_239CYCLES_5); /* 设置通道序列和采样时间 */HAL_ADC_Start(g_adc_handle); /* 开启ADC */HAL_ADC_PollForConversion(g_adc_handle, 10); /* 轮询转换 */return (uint16_t)HAL_ADC_GetValue(g_adc_handle); /* 返回最近一次ADC1规则组的转换结果 */
}/*** brief 获取通道ch的转换值取times次,然后平均* param ch : 通道号, 0~17* param times : 获取次数* retval 通道ch的times次转换结果平均值*/
uint32_t adc_get_result_average(uint32_t ch, uint8_t times)
{uint32_t temp_val 0;uint8_t t;for (t 0; t times; t) /* 获取times次数据 */{temp_val adc_get_result(ch);delay_ms(5);}return temp_val / times; /* 返回平均值 */
}/***************************************单通道ADC采集(DMA读取)实验代码*****************************************/DMA_HandleTypeDef g_dma_adc_handle {0}; /* 定义要搬运ADC数据的DMA句柄 */
ADC_HandleTypeDef g_adc_dma_handle {0}; /* 定义ADCDMA读取句柄 */
uint8_t g_adc_dma_sta 0; /* DMA传输状态标志, 0,未完成; 1, 已完成 *//*** brief ADC DMA读取 初始化函数* note 本函数还是使用adc_init对ADC进行大部分配置,有差异的地方再单独配置* param par : 外设地址* param mar : 存储器地址* retval 无*/
void adc_dma_init(uint32_t mar)
{GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;RCC_PeriphCLKInitTypeDef adc_clk_init {0};ADC_ChannelConfTypeDef adc_ch_conf {0};ADC_ADCX_CHY_CLK_ENABLE(); /* 使能ADCx时钟 */ADC_ADCX_CHY_GPIO_CLK_ENABLE(); /* 开启GPIO时钟 */if ((uint32_t)ADC_ADCX_DMACx (uint32_t)DMA1_Channel7) /* 大于DMA1_Channel7, 则为DMA2的通道了 */{__HAL_RCC_DMA2_CLK_ENABLE(); /* DMA2时钟使能 */}else{__HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE(); /* DMA1时钟使能 */}/* 设置ADC时钟 */adc_clk_init.PeriphClockSelection RCC_PERIPHCLK_ADC; /* ADC外设时钟 */adc_clk_init.AdcClockSelection RCC_ADCPCLK2_DIV6; /* 分频因子6时钟为72M/612MHz */HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(adc_clk_init); /* 设置ADC时钟 *//* 设置AD采集通道对应IO引脚工作模式 */gpio_init_struct.Pin ADC_ADCX_CHY_GPIO_PIN; /* ADC通道对应的IO引脚 */gpio_init_struct.Mode GPIO_MODE_ANALOG; /* 模拟 */HAL_GPIO_Init(ADC_ADCX_CHY_GPIO_PORT, gpio_init_struct);/* 初始化DMA */g_dma_adc_handle.Instance ADC_ADCX_DMACx; /* 设置DMA通道 */g_dma_adc_handle.Init.Direction DMA_PERIPH_TO_MEMORY; /* 从外设到存储器模式 */g_dma_adc_handle.Init.PeriphInc DMA_PINC_DISABLE; /* 外设非增量模式 */g_dma_adc_handle.Init.MemInc DMA_MINC_ENABLE; /* 存储器增量模式 */g_dma_adc_handle.Init.PeriphDataAlignment DMA_PDATAALIGN_HALFWORD; /* 外设数据长度:16位 */g_dma_adc_handle.Init.MemDataAlignment DMA_MDATAALIGN_HALFWORD; /* 存储器数据长度:16位 */g_dma_adc_handle.Init.Mode DMA_NORMAL; /* 外设流控模式 */g_dma_adc_handle.Init.Priority DMA_PRIORITY_MEDIUM; /* 中等优先级 */HAL_DMA_Init(g_dma_adc_handle);__HAL_LINKDMA(g_adc_dma_handle, DMA_Handle, g_dma_adc_handle); /* 将DMA与adc联系起来 */g_adc_dma_handle.Instance ADC_ADCX; /* 选择哪个ADC */g_adc_dma_handle.Init.DataAlign ADC_DATAALIGN_RIGHT; /* 数据对齐方式右对齐 */g_adc_dma_handle.Init.ScanConvMode ADC_SCAN_DISABLE; /* 非扫描模式仅用到一个通道 */g_adc_dma_handle.Init.ContinuousConvMode ENABLE; /* 使能连续转换模式 */g_adc_dma_handle.Init.NbrOfConversion 1; /* 赋值范围是1~16本实验用到1个规则通道序列 */g_adc_dma_handle.Init.DiscontinuousConvMode DISABLE; /* 禁止规则通道组间断模式 */g_adc_dma_handle.Init.NbrOfDiscConversion 0; /* 配置间断模式的规则通道个数禁止规则通道组间断模式后此参数忽略 */g_adc_dma_handle.Init.ExternalTrigConv ADC_SOFTWARE_START; /* 触发转换方式软件触发 */HAL_ADC_Init(g_adc_dma_handle); /* 初始化 */HAL_ADCEx_Calibration_Start(g_adc_dma_handle); /* 校准ADC *//* 配置ADC通道 */adc_ch_conf.Channel ADC_ADCX_CHY; /* 通道 */adc_ch_conf.Rank ADC_REGULAR_RANK_1; /* 序列 */adc_ch_conf.SamplingTime ADC_SAMPLETIME_239CYCLES_5; /* 采样时间设置最大采样周期:239.5个ADC周期 */HAL_ADC_ConfigChannel(g_adc_dma_handle, adc_ch_conf); /* 通道配置 *//* 配置DMA数据流请求中断优先级 */HAL_NVIC_SetPriority(ADC_ADCX_DMACx_IRQn, 3, 3);HAL_NVIC_EnableIRQ(ADC_ADCX_DMACx_IRQn);HAL_DMA_Start_IT(g_dma_adc_handle, (uint32_t)ADC1-DR, mar, 0); /* 启动DMA并开启中断 */HAL_ADC_Start_DMA(g_adc_dma_handle, mar, 0); /* 开启ADC通过DMA传输结果 */
}/*** brief 使能一次ADC DMA传输* note 该函数用寄存器来操作防止用HAL库操作对其他参数有修改,也为了兼容性* param ndtr: DMA传输的次数* retval 无*/
void adc_dma_enable(uint16_t cndtr)
{ADC_ADCX-CR2 ~(1 0); /* 先关闭ADC */ADC_ADCX_DMACx-CCR ~(1 0); /* 关闭DMA传输 */while (ADC_ADCX_DMACx-CCR (1 0)); /* 确保DMA可以被设置 */ADC_ADCX_DMACx-CNDTR cndtr; /* DMA传输数据量 */ADC_ADCX_DMACx-CCR | 1 0; /* 开启DMA传输 */ADC_ADCX-CR2 | 1 0; /* 重新启动ADC */ADC_ADCX-CR2 | 1 22; /* 启动规则转换通道 */
}/*** brief ADC DMA采集中断服务函数* param 无 * retval 无*/
void ADC_ADCX_DMACx_IRQHandler(void)
{if (ADC_ADCX_DMACx_IS_TC()){g_adc_dma_sta 1; /* 标记DMA传输完成 */ADC_ADCX_DMACx_CLR_TC(); /* 清除DMA1 数据流7 传输完成中断 */}
}adc.h
#ifndef __ADC_H
#define __ADC_H
#include ./SYSTEM/sys/sys.h
/******************************************************************************************/
/* ADC及引脚 定义 */#define ADC_ADCX_CHY_GPIO_PORT GPIOA
#define ADC_ADCX_CHY_GPIO_PIN GPIO_PIN_1
#define ADC_ADCX_CHY_GPIO_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); }while(0) /* PA口时钟使能 */#define ADC_ADCX ADC1
#define ADC_ADCX_CHY ADC_CHANNEL_1 /* 通道Y, 0 Y 17 */
#define ADC_ADCX_CHY_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_ADC1_CLK_ENABLE(); }while(0) /* ADC1 时钟使能 *//* ADC单通道/多通道 DMA采集 DMA及通道 定义* 注意: ADC1的DMA通道只能是: DMA1_Channel1, 因此只要是ADC1, 这里是不能改动的* ADC2不支持DMA采集* ADC3的DMA通道只能是: DMA2_Channel5, 因此如果使用 ADC3 则需要修改*/
#define ADC_ADCX_DMACx DMA1_Channel1
#define ADC_ADCX_DMACx_IRQn DMA1_Channel1_IRQn
#define ADC_ADCX_DMACx_IRQHandler DMA1_Channel1_IRQHandler#define ADC_ADCX_DMACx_IS_TC() ( DMA1-ISR (1 1) ) /* 判断 DMA1_Channel1 传输完成标志, 这是一个假函数形式,* 不能当函数使用, 只能用在if等语句里面 */
#define ADC_ADCX_DMACx_CLR_TC() do{ DMA1-IFCR | 1 1; }while(0) /* 清除 DMA1_Channel1 传输完成标志 *//******************************************************************************************/void adc_init(void); /* ADC初始化函数 */
void adc_channel_set(ADC_HandleTypeDef *adc_handle, uint32_t ch, uint32_t rank, uint32_t stime); /* 配置ADC通道 */
uint32_t adc_get_result(uint32_t ch); /* 获得某个通道值 */
uint32_t adc_get_result_average(uint32_t ch, uint8_t times); /* 得到某个通道给定次数采样的平均值 */void adc_dma_init(uint32_t mar); /* ADC DMA采集初始化 */
void adc_dma_enable( uint16_t cndtr); /* 使能一次ADC DMA采集传输 */#endif main.c
#include ./SYSTEM/sys/sys.h
#include ./SYSTEM/usart/usart.h
#include ./SYSTEM/delay/delay.h
#include ./USMART/usmart.h
#include ./BSP/LED/led.h
#include ./BSP/LCD/lcd.h
#include ./BSP/ADC/adc.h#define ADC_DMA_BUF_SIZE 100 /* ADC DMA采集 BUF大小 */
uint16_t g_adc_dma_buf[ADC_DMA_BUF_SIZE]; /* ADC DMA BUF */extern uint8_t g_adc_dma_sta; /* DMA传输状态标志, 0,未完成; 1, 已完成 */int main(void)
{uint16_t i;uint16_t adcx;uint32_t sum;float temp;HAL_Init(); /* 初始化HAL库 */sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9); /* 设置时钟, 72Mhz */delay_init(72); /* 延时初始化 */usart_init(115200); /* 串口初始化为115200 */led_init(); /* 初始化LED */lcd_init(); /* 初始化LCD */adc_dma_init((uint32_t)g_adc_dma_buf); /* 初始化ADC DMA采集 */lcd_show_string(30, 50, 200, 16, 16, STM32, RED);lcd_show_string(30, 70, 200, 16, 16, ADC DMA TEST, RED);lcd_show_string(30, 90, 200, 16, 16, ATOMALIENTEK, RED);lcd_show_string(30, 110, 200, 16, 16, ADC1_CH1_VAL:, BLUE);lcd_show_string(30, 130, 200, 16, 16, ADC1_CH1_VOL:0.000V, BLUE); /* 先在固定位置显示小数点 */adc_dma_enable(ADC_DMA_BUF_SIZE); /* 启动ADC DMA采集 */while (1){if (g_adc_dma_sta 1){/* 计算DMA 采集到的ADC数据的平均值 */sum 0;for (i 0; i ADC_DMA_BUF_SIZE; i) /* 累加 */{sum g_adc_dma_buf[i];}adcx sum / ADC_DMA_BUF_SIZE; /* 取平均值 *//* 显示结果 */lcd_show_xnum(134, 110, adcx, 4, 16, 0, BLUE); /* 显示ADCC采样后的原始值 */temp (float)adcx * (3.3 / 4096); /* 获取计算后的带小数的实际电压值比如3.1111 */adcx temp; /* 赋值整数部分给adcx变量因为adcx为u16整形 */lcd_show_xnum(134, 130, adcx, 1, 16, 0, BLUE); /* 显示电压值的整数部分3.1111的话这里就是显示3 */temp - adcx; /* 把已经显示的整数部分去掉留下小数部分比如3.1111-30.1111 */temp * 1000; /* 小数部分乘以1000例如0.1111就转换为111.1相当于保留三位小数。 */lcd_show_xnum(150, 130, temp, 3, 16, 0X80, BLUE); /* 显示小数部分前面转换为了整形显示这里显示的就是111. */g_adc_dma_sta 0; /* 清除DMA采集完成状态标志 */adc_dma_enable(ADC_DMA_BUF_SIZE); /* 启动下一次ADC DMA采集 */}LED0_TOGGLE();delay_ms(100);}
}五、多通道ADC采集DMA读取实验熟悉 adc.c
#include ./BSP/ADC/adc.h
#include ./SYSTEM/delay/delay.hADC_HandleTypeDef g_adc_handle; /* ADC句柄 *//*** brief ADC初始化函数* note 本函数支持ADC1/ADC2任意通道, 但是不支持ADC3* 我们使用12位精度, ADC采样时钟12M, 转换时间为: 采样周期 12.5个ADC周期* 设置最大采样周期: 239.5, 则转换时间 252 个ADC周期 21us* param 无* retval 无*/
void adc_init(void)
{g_adc_handle.Instance ADC_ADCX; /* 选择哪个ADC */g_adc_handle.Init.DataAlign ADC_DATAALIGN_RIGHT; /* 数据对齐方式右对齐 */g_adc_handle.Init.ScanConvMode ADC_SCAN_DISABLE; /* 非扫描模式仅用到一个通道 */g_adc_handle.Init.ContinuousConvMode DISABLE; /* 关闭连续转换模式 */g_adc_handle.Init.NbrOfConversion 1; /* 赋值范围是1~16本实验用到1个规则通道序列 */g_adc_handle.Init.DiscontinuousConvMode DISABLE; /* 禁止规则通道组间断模式 */g_adc_handle.Init.NbrOfDiscConversion 0; /* 配置间断模式的规则通道个数禁止规则通道组间断模式后此参数忽略 */g_adc_handle.Init.ExternalTrigConv ADC_SOFTWARE_START; /* 触发转换方式软件触发 */HAL_ADC_Init(g_adc_handle); /* 初始化 */HAL_ADCEx_Calibration_Start(g_adc_handle); /* 校准ADC */
}/*** brief ADC底层驱动引脚配置时钟使能此函数会被HAL_ADC_Init()调用* param hadc:ADC句柄* retval 无*/
void HAL_ADC_MspInit(ADC_HandleTypeDef *hadc)
{if(hadc-Instance ADC_ADCX){GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;RCC_PeriphCLKInitTypeDef adc_clk_init {0};ADC_ADCX_CHY_CLK_ENABLE(); /* 使能ADCx时钟 */ADC_ADCX_CHY_GPIO_CLK_ENABLE(); /* 开启GPIO时钟 *//* 设置ADC时钟 */adc_clk_init.PeriphClockSelection RCC_PERIPHCLK_ADC; /* ADC外设时钟 */adc_clk_init.AdcClockSelection RCC_ADCPCLK2_DIV6; /* 分频因子6时钟为72M/612MHz */HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(adc_clk_init); /* 设置ADC时钟 *//* 设置AD采集通道对应IO引脚工作模式 */gpio_init_struct.Pin ADC_ADCX_CHY_GPIO_PIN; /* ADC通道IO引脚 */gpio_init_struct.Mode GPIO_MODE_ANALOG; /* 模拟 */HAL_GPIO_Init(ADC_ADCX_CHY_GPIO_PORT, gpio_init_struct);}
}/*** brief 设置ADC通道采样时间* param adcx : adc句柄指针,ADC_HandleTypeDef* param ch : 通道号, ADC_CHANNEL_0~ADC_CHANNEL_17* param stime: 采样时间 0~7, 对应关系为:* arg ADC_SAMPLETIME_1CYCLE_5, 1.5个ADC时钟周期 ADC_SAMPLETIME_7CYCLES_5, 7.5个ADC时钟周期* arg ADC_SAMPLETIME_13CYCLES_5, 13.5个ADC时钟周期 ADC_SAMPLETIME_28CYCLES_5, 28.5个ADC时钟周期* arg ADC_SAMPLETIME_41CYCLES_5, 41.5个ADC时钟周期 ADC_SAMPLETIME_55CYCLES_5, 55.5个ADC时钟周期* arg ADC_SAMPLETIME_71CYCLES_5, 71.5个ADC时钟周期 ADC_SAMPLETIME_239CYCLES_5, 239.5个ADC时钟周期* param rank: 多通道采集时需要设置的采集编号,假设你定义channle1的rank1channle2 的rank2那么对应你在DMA缓存空间的变量数组AdcDMA[0] 就i是channle1的转换结果AdcDMA[1]就是通道2的转换结果。 单通道DMA设置为 ADC_REGULAR_RANK_1* arg 编号1~16ADC_REGULAR_RANK_1~ADC_REGULAR_RANK_16* retval 无*/
void adc_channel_set(ADC_HandleTypeDef *adc_handle, uint32_t ch, uint32_t rank, uint32_t stime)
{ADC_ChannelConfTypeDef adc_ch_conf;adc_ch_conf.Channel ch; /* 通道 */adc_ch_conf.Rank rank; /* 序列 */adc_ch_conf.SamplingTime stime; /* 采样时间 */HAL_ADC_ConfigChannel(adc_handle, adc_ch_conf); /* 通道配置 */
}/*** brief 获得ADC转换后的结果* param ch: 通道值 0~17取值范围为ADC_CHANNEL_0~ADC_CHANNEL_17* retval 无*/
uint32_t adc_get_result(uint32_t ch)
{adc_channel_set(g_adc_handle , ch, ADC_REGULAR_RANK_1, ADC_SAMPLETIME_239CYCLES_5); /* 设置通道序列和采样时间 */HAL_ADC_Start(g_adc_handle); /* 开启ADC */HAL_ADC_PollForConversion(g_adc_handle, 10); /* 轮询转换 */return (uint16_t)HAL_ADC_GetValue(g_adc_handle); /* 返回最近一次ADC1规则组的转换结果 */
}/*** brief 获取通道ch的转换值取times次,然后平均* param ch : 通道号, 0~17* param times : 获取次数* retval 通道ch的times次转换结果平均值*/
uint32_t adc_get_result_average(uint32_t ch, uint8_t times)
{uint32_t temp_val 0;uint8_t t;for (t 0; t times; t) /* 获取times次数据 */{temp_val adc_get_result(ch);delay_ms(5);}return temp_val / times; /* 返回平均值 */
}/***************************************单通道ADC采集(DMA读取)实验代码*****************************************/DMA_HandleTypeDef g_dma_adc_handle {0}; /* 定义要搬运ADC数据的DMA句柄 */
ADC_HandleTypeDef g_adc_dma_handle {0}; /* 定义ADCDMA读取句柄 */
uint8_t g_adc_dma_sta 0; /* DMA传输状态标志, 0,未完成; 1, 已完成 *//*** brief ADC DMA读取 初始化函数* note 本函数还是使用adc_init对ADC进行大部分配置,有差异的地方再单独配置* param par : 外设地址* param mar : 存储器地址* retval 无*/
void adc_dma_init(uint32_t mar)
{GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;RCC_PeriphCLKInitTypeDef adc_clk_init {0};ADC_ChannelConfTypeDef adc_ch_conf {0};ADC_ADCX_CHY_CLK_ENABLE(); /* 使能ADCx时钟 */ADC_ADCX_CHY_GPIO_CLK_ENABLE(); /* 开启GPIO时钟 */if ((uint32_t)ADC_ADCX_DMACx (uint32_t)DMA1_Channel7) /* 大于DMA1_Channel7, 则为DMA2的通道了 */{__HAL_RCC_DMA2_CLK_ENABLE(); /* DMA2时钟使能 */}else{__HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE(); /* DMA1时钟使能 */}/* 设置ADC时钟 */adc_clk_init.PeriphClockSelection RCC_PERIPHCLK_ADC; /* ADC外设时钟 */adc_clk_init.AdcClockSelection RCC_ADCPCLK2_DIV6; /* 分频因子6时钟为72M/612MHz */HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(adc_clk_init); /* 设置ADC时钟 *//* 设置AD采集通道对应IO引脚工作模式 */gpio_init_struct.Pin ADC_ADCX_CHY_GPIO_PIN; /* ADC通道对应的IO引脚 */gpio_init_struct.Mode GPIO_MODE_ANALOG; /* 模拟 */HAL_GPIO_Init(ADC_ADCX_CHY_GPIO_PORT, gpio_init_struct);/* 初始化DMA */g_dma_adc_handle.Instance ADC_ADCX_DMACx; /* 设置DMA通道 */g_dma_adc_handle.Init.Direction DMA_PERIPH_TO_MEMORY; /* 从外设到存储器模式 */g_dma_adc_handle.Init.PeriphInc DMA_PINC_DISABLE; /* 外设非增量模式 */g_dma_adc_handle.Init.MemInc DMA_MINC_ENABLE; /* 存储器增量模式 */g_dma_adc_handle.Init.PeriphDataAlignment DMA_PDATAALIGN_HALFWORD; /* 外设数据长度:16位 */g_dma_adc_handle.Init.MemDataAlignment DMA_MDATAALIGN_HALFWORD; /* 存储器数据长度:16位 */g_dma_adc_handle.Init.Mode DMA_NORMAL; /* 外设流控模式 */g_dma_adc_handle.Init.Priority DMA_PRIORITY_MEDIUM; /* 中等优先级 */HAL_DMA_Init(g_dma_adc_handle);__HAL_LINKDMA(g_adc_dma_handle, DMA_Handle, g_dma_adc_handle); /* 将DMA与adc联系起来 */g_adc_dma_handle.Instance ADC_ADCX; /* 选择哪个ADC */g_adc_dma_handle.Init.DataAlign ADC_DATAALIGN_RIGHT; /* 数据对齐方式右对齐 */g_adc_dma_handle.Init.ScanConvMode ADC_SCAN_DISABLE; /* 非扫描模式仅用到一个通道 */g_adc_dma_handle.Init.ContinuousConvMode ENABLE; /* 使能连续转换模式 */g_adc_dma_handle.Init.NbrOfConversion 1; /* 赋值范围是1~16本实验用到1个规则通道序列 */g_adc_dma_handle.Init.DiscontinuousConvMode DISABLE; /* 禁止规则通道组间断模式 */g_adc_dma_handle.Init.NbrOfDiscConversion 0; /* 配置间断模式的规则通道个数禁止规则通道组间断模式后此参数忽略 */g_adc_dma_handle.Init.ExternalTrigConv ADC_SOFTWARE_START; /* 触发转换方式软件触发 */HAL_ADC_Init(g_adc_dma_handle); /* 初始化 */HAL_ADCEx_Calibration_Start(g_adc_dma_handle); /* 校准ADC *//* 配置ADC通道 */adc_ch_conf.Channel ADC_ADCX_CHY; /* 通道 */adc_ch_conf.Rank ADC_REGULAR_RANK_1; /* 序列 */adc_ch_conf.SamplingTime ADC_SAMPLETIME_239CYCLES_5; /* 采样时间设置最大采样周期:239.5个ADC周期 */HAL_ADC_ConfigChannel(g_adc_dma_handle, adc_ch_conf); /* 通道配置 *//* 配置DMA数据流请求中断优先级 */HAL_NVIC_SetPriority(ADC_ADCX_DMACx_IRQn, 3, 3);HAL_NVIC_EnableIRQ(ADC_ADCX_DMACx_IRQn);HAL_DMA_Start_IT(g_dma_adc_handle, (uint32_t)ADC1-DR, mar, 0); /* 启动DMA并开启中断 */HAL_ADC_Start_DMA(g_adc_dma_handle, mar, 0); /* 开启ADC通过DMA传输结果 */
}/*************************单通道ADC采集(DMA读取)实验和多通道ADC采集(DMA读取)实验公用代码*******************************/DMA_HandleTypeDef g_dma_nch_adc_handle {0}; /* 定义要搬运ADC多通道数据的DMA句柄 */
ADC_HandleTypeDef g_adc_nch_dma_handle {0}; /* 定义ADC多通道DMA读取句柄 *//*** brief ADC N通道(6通道) DMA读取 初始化函数* note 本函数还是使用adc_init对ADC进行大部分配置,有差异的地方再单独配置* 另外,由于本函数用到了6个通道, 宏定义会比较多内容, 因此,本函数就不采用宏定义的方式来修改通道了,* 直接在本函数里面修改, 这里我们默认使用PA0~PA5这6个通道.** 注意: 本函数还是使用 ADC_ADCX(默认ADC1) 和 ADC_ADCX_DMACx( DMA1_Channel1 ) 及其相关定义* 不要乱修改adc.h里面的这两部分内容, 必须在理解原理的基础上进行修改, 否则可能导致无法正常使用.** param mar : 存储器地址 * retval 无*/
void adc_nch_dma_init(uint32_t mar)
{GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;RCC_PeriphCLKInitTypeDef adc_clk_init {0};ADC_ChannelConfTypeDef adc_ch_conf {0};ADC_ADCX_CHY_CLK_ENABLE(); /* 使能ADCx时钟 */__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); /* 开启GPIOA时钟 */if ((uint32_t)ADC_ADCX_DMACx (uint32_t)DMA1_Channel7) /* 大于DMA1_Channel7, 则为DMA2的通道了 */{__HAL_RCC_DMA2_CLK_ENABLE(); /* DMA2时钟使能 */}else{__HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE(); /* DMA1时钟使能 */}/* 设置ADC时钟 */adc_clk_init.PeriphClockSelection RCC_PERIPHCLK_ADC; /* ADC外设时钟 */adc_clk_init.AdcClockSelection RCC_ADCPCLK2_DIV6; /* 分频因子6时钟为72M/612MHz */HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(adc_clk_init); /* 设置ADC时钟 *//* 设置ADC1通道0~5对应的IO口模拟输入AD采集引脚模式设置,模拟输入PA0对应 ADC1_IN0PA1对应 ADC1_IN1PA2对应 ADC1_IN2PA3对应 ADC1_IN3PA4对应 ADC1_IN4PA5对应 ADC1_IN5*/gpio_init_struct.Pin GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5; /* GPIOA0~5 */gpio_init_struct.Mode GPIO_MODE_ANALOG; /* 模拟 */HAL_GPIO_Init(GPIOA, gpio_init_struct);/* 初始化DMA */g_dma_nch_adc_handle.Instance ADC_ADCX_DMACx; /* 设置DMA通道 */g_dma_nch_adc_handle.Init.Direction DMA_PERIPH_TO_MEMORY; /* 从外设到存储器模式 */g_dma_nch_adc_handle.Init.PeriphInc DMA_PINC_DISABLE; /* 外设非增量模式 */g_dma_nch_adc_handle.Init.MemInc DMA_MINC_ENABLE; /* 存储器增量模式 */g_dma_nch_adc_handle.Init.PeriphDataAlignment DMA_PDATAALIGN_HALFWORD; /* 外设数据长度:16位 */g_dma_nch_adc_handle.Init.MemDataAlignment DMA_MDATAALIGN_HALFWORD; /* 存储器数据长度:16位 */g_dma_nch_adc_handle.Init.Mode DMA_NORMAL; /* 外设流控模式 */g_dma_nch_adc_handle.Init.Priority DMA_PRIORITY_MEDIUM; /* 中等优先级 */HAL_DMA_Init(g_dma_nch_adc_handle);__HAL_LINKDMA(g_adc_nch_dma_handle, DMA_Handle, g_dma_nch_adc_handle); /* 将DMA与adc联系起来 *//* 初始化ADC */g_adc_nch_dma_handle.Instance ADC_ADCX; /* 选择哪个ADC */g_adc_nch_dma_handle.Init.DataAlign ADC_DATAALIGN_RIGHT; /* 数据对齐方式右对齐 */g_adc_nch_dma_handle.Init.ScanConvMode ADC_SCAN_ENABLE; /* 使能扫描模式 */g_adc_nch_dma_handle.Init.ContinuousConvMode ENABLE; /* 使能连续转换 */g_adc_nch_dma_handle.Init.NbrOfConversion 6; /* 赋值范围是1~16本实验用到6个规则通道序列 */g_adc_nch_dma_handle.Init.DiscontinuousConvMode DISABLE; /* 禁止规则通道组间断模式 */g_adc_nch_dma_handle.Init.NbrOfDiscConversion 0; /* 配置间断模式的规则通道个数禁止规则通道组间断模式后此参数忽略 */g_adc_nch_dma_handle.Init.ExternalTrigConv ADC_SOFTWARE_START; /* 软件触发 */HAL_ADC_Init(g_adc_nch_dma_handle); /* 初始化 */HAL_ADCEx_Calibration_Start(g_adc_nch_dma_handle); /* 校准ADC *//* 配置ADC通道 */adc_ch_conf.Channel ADC_CHANNEL_0; /* 配置使用的ADC通道 */adc_ch_conf.Rank ADC_REGULAR_RANK_1; /* 采样序列里的第1个 */adc_ch_conf.SamplingTime ADC_SAMPLETIME_239CYCLES_5; /* 采样时间设置最大采样周期:239.5个ADC周期 */HAL_ADC_ConfigChannel(g_adc_nch_dma_handle, adc_ch_conf); /* 通道配置 */adc_ch_conf.Channel ADC_CHANNEL_1; /* 配置使用的ADC通道 */adc_ch_conf.Rank ADC_REGULAR_RANK_2; /* 采样序列里的第2个 */HAL_ADC_ConfigChannel(g_adc_nch_dma_handle, adc_ch_conf); /* 配置ADC通道 */adc_ch_conf.Channel ADC_CHANNEL_2; /* 配置使用的ADC通道 */adc_ch_conf.Rank ADC_REGULAR_RANK_3; /* 采样序列里的第3个 */HAL_ADC_ConfigChannel(g_adc_nch_dma_handle, adc_ch_conf); /* 配置ADC通道 */adc_ch_conf.Channel ADC_CHANNEL_3; /* 配置使用的ADC通道 */adc_ch_conf.Rank ADC_REGULAR_RANK_4; /* 采样序列里的第4个 */HAL_ADC_ConfigChannel(g_adc_nch_dma_handle, adc_ch_conf); /* 配置ADC通道 */adc_ch_conf.Channel ADC_CHANNEL_4; /* 配置使用的ADC通道 */adc_ch_conf.Rank ADC_REGULAR_RANK_5; /* 采样序列里的第5个 */HAL_ADC_ConfigChannel(g_adc_nch_dma_handle, adc_ch_conf); /* 配置ADC通道 */adc_ch_conf.Channel ADC_CHANNEL_5; /* 配置使用的ADC通道 */adc_ch_conf.Rank ADC_REGULAR_RANK_6; /* 采样序列里的第6个 */HAL_ADC_ConfigChannel(g_adc_nch_dma_handle, adc_ch_conf); /* 配置ADC通道 *//* 配置DMA数据流请求中断优先级 */HAL_NVIC_SetPriority(ADC_ADCX_DMACx_IRQn, 3, 3);HAL_NVIC_EnableIRQ(ADC_ADCX_DMACx_IRQn);HAL_DMA_Start_IT(g_dma_nch_adc_handle, (uint32_t)ADC1-DR, mar, 0); /* 启动DMA并开启中断 */HAL_ADC_Start_DMA(g_adc_nch_dma_handle, mar, 0); /* 开启ADC通过DMA传输结果 */
}/*************************单通道ADC采集(DMA读取)实验和多通道ADC采集(DMA读取)实验公用代码*******************************//*** brief 使能一次ADC DMA传输* note 该函数用寄存器来操作防止用HAL库操作对其他参数有修改,也为了兼容性* param ndtr: DMA传输的次数* retval 无*/
void adc_dma_enable(uint16_t cndtr)
{ADC_ADCX-CR2 ~(1 0); /* 先关闭ADC */ADC_ADCX_DMACx-CCR ~(1 0); /* 关闭DMA传输 */while (ADC_ADCX_DMACx-CCR (1 0)); /* 确保DMA可以被设置 */ADC_ADCX_DMACx-CNDTR cndtr; /* DMA传输数据量 */ADC_ADCX_DMACx-CCR | 1 0; /* 开启DMA传输 */ADC_ADCX-CR2 | 1 0; /* 重新启动ADC */ADC_ADCX-CR2 | 1 22; /* 启动规则转换通道 */
}/*** brief ADC DMA采集中断服务函数* param 无 * retval 无*/
void ADC_ADCX_DMACx_IRQHandler(void)
{if (ADC_ADCX_DMACx_IS_TC()){g_adc_dma_sta 1; /* 标记DMA传输完成 */ADC_ADCX_DMACx_CLR_TC(); /* 清除DMA1 数据流7 传输完成中断 */}
}adc.h
#ifndef __ADC_H
#define __ADC_H
#include ./SYSTEM/sys/sys.h
/******************************************************************************************/
/* ADC及引脚 定义 */#define ADC_ADCX_CHY_GPIO_PORT GPIOA
#define ADC_ADCX_CHY_GPIO_PIN GPIO_PIN_1
#define ADC_ADCX_CHY_GPIO_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); }while(0) /* PA口时钟使能 */#define ADC_ADCX ADC1
#define ADC_ADCX_CHY ADC_CHANNEL_1 /* 通道Y, 0 Y 17 */
#define ADC_ADCX_CHY_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_ADC1_CLK_ENABLE(); }while(0) /* ADC1 时钟使能 *//* ADC单通道/多通道 DMA采集 DMA及通道 定义* 注意: ADC1的DMA通道只能是: DMA1_Channel1, 因此只要是ADC1, 这里是不能改动的* ADC2不支持DMA采集* ADC3的DMA通道只能是: DMA2_Channel5, 因此如果使用 ADC3 则需要修改*/
#define ADC_ADCX_DMACx DMA1_Channel1
#define ADC_ADCX_DMACx_IRQn DMA1_Channel1_IRQn
#define ADC_ADCX_DMACx_IRQHandler DMA1_Channel1_IRQHandler#define ADC_ADCX_DMACx_IS_TC() ( DMA1-ISR (1 1) ) /* 判断 DMA1_Channel1 传输完成标志, 这是一个假函数形式,* 不能当函数使用, 只能用在if等语句里面 */
#define ADC_ADCX_DMACx_CLR_TC() do{ DMA1-IFCR | 1 1; }while(0) /* 清除 DMA1_Channel1 传输完成标志 *//******************************************************************************************/void adc_init(void); /* ADC初始化函数 */
void adc_channel_set(ADC_HandleTypeDef *adc_handle, uint32_t ch, uint32_t rank, uint32_t stime); /* 配置ADC通道 */
uint32_t adc_get_result(uint32_t ch); /* 获得某个通道值 */
uint32_t adc_get_result_average(uint32_t ch, uint8_t times); /* 得到某个通道给定次数采样的平均值 */void adc_dma_init(uint32_t mar); /* ADC DMA采集初始化 */
void adc_dma_enable( uint16_t cndtr); /* 使能一次ADC DMA采集传输 */void adc_nch_dma_init(uint32_t mar); /* ADC多通道 DMA采集初始化 */#endif main.c
#include ./SYSTEM/sys/sys.h
#include ./SYSTEM/usart/usart.h
#include ./SYSTEM/delay/delay.h
#include ./USMART/usmart.h
#include ./BSP/LED/led.h
#include ./BSP/LCD/lcd.h
#include ./BSP/ADC/adc.h#define ADC_DMA_BUF_SIZE 50 * 6 /* ADC DMA采集 BUF大小, 应等于ADC通道数的整数倍 */
uint16_t g_adc_dma_buf[ADC_DMA_BUF_SIZE]; /* ADC DMA BUF */extern uint8_t g_adc_dma_sta; /* DMA传输状态标志, 0,未完成; 1, 已完成 */int main(void)
{uint16_t i,j;uint16_t adcx;uint32_t sum;float temp;HAL_Init(); /* 初始化HAL库 */sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9); /* 设置时钟, 72Mhz */delay_init(72); /* 延时初始化 */usart_init(115200); /* 串口初始化为115200 */led_init(); /* 初始化LED */lcd_init(); /* 初始化LCD */adc_nch_dma_init((uint32_t)g_adc_dma_buf); /* 初始化ADC DMA采集 */lcd_show_string(30, 50, 200, 16, 16, STM32, RED);lcd_show_string(30, 70, 200, 16, 16, ADC 6CH DMA TEST, RED);lcd_show_string(30, 90, 200, 16, 16, ATOMALIENTEK, RED);lcd_show_string(30, 110, 200, 12, 12, ADC1_CH0_VAL:, BLUE);lcd_show_string(30, 122, 200, 12, 12, ADC1_CH0_VOL:0.000V, BLUE); /* 先在固定位置显示小数点 */lcd_show_string(30, 140, 200, 12, 12, ADC1_CH1_VAL:, BLUE);lcd_show_string(30, 152, 200, 12, 12, ADC1_CH1_VOL:0.000V, BLUE); /* 先在固定位置显示小数点 */lcd_show_string(30, 170, 200, 12, 12, ADC1_CH2_VAL:, BLUE);lcd_show_string(30, 182, 200, 12, 12, ADC1_CH2_VOL:0.000V, BLUE); /* 先在固定位置显示小数点 */lcd_show_string(30, 200, 200, 12, 12, ADC1_CH3_VAL:, BLUE);lcd_show_string(30, 212, 200, 12, 12, ADC1_CH3_VOL:0.000V, BLUE); /* 先在固定位置显示小数点 */lcd_show_string(30, 230, 200, 12, 12, ADC1_CH4_VAL:, BLUE);lcd_show_string(30, 242, 200, 12, 12, ADC1_CH4_VOL:0.000V, BLUE); /* 先在固定位置显示小数点 */lcd_show_string(30, 260, 200, 12, 12, ADC1_CH5_VAL:, BLUE);lcd_show_string(30, 272, 200, 12, 12, ADC1_CH5_VOL:0.000V, BLUE); /* 先在固定位置显示小数点 */adc_dma_enable(ADC_DMA_BUF_SIZE); /* 启动ADC DMA采集 */while (1){if (g_adc_dma_sta 1){/* 循环显示通道0~通道5的结果 */for(j 0; j 6; j) /* 遍历6个通道 */{sum 0; /* 清零 */for (i 0; i ADC_DMA_BUF_SIZE / 6; i) /* 每个通道采集了10次数据,进行10次累加 */{sum g_adc_dma_buf[(6 * i) j]; /* 相同通道的转换数据累加 */}adcx sum / (ADC_DMA_BUF_SIZE / 6); /* 取平均值 *//* 显示结果 */lcd_show_xnum(108, 110 (j * 30), adcx, 4, 12, 0, BLUE); /* 显示ADCC采样后的原始值 */temp (float)adcx * (3.3 / 4096); /* 获取计算后的带小数的实际电压值比如3.1111 */adcx temp; /* 赋值整数部分给adcx变量因为adcx为u16整形 */lcd_show_xnum(108, 122 (j * 30), adcx, 1, 12, 0, BLUE); /* 显示电压值的整数部分3.1111的话这里就是显示3 */temp - adcx; /* 把已经显示的整数部分去掉留下小数部分比如3.1111-30.1111 */temp * 1000; /* 小数部分乘以1000例如0.1111就转换为111.1相当于保留三位小数。 */lcd_show_xnum(120, 122 (j * 30), temp, 3, 12, 0X80, BLUE);/* 显示小数部分前面转换为了整形显示这里显示的就是111. */}g_adc_dma_sta 0; /* 清除DMA采集完成状态标志 */adc_dma_enable(ADC_DMA_BUF_SIZE); /* 启动下一次ADC DMA采集 */}LED0_TOGGLE();delay_ms(100);}
}六、单通道ADC过采样实验熟悉
6.1如何用过采样和求均值的方式提高ADC的分辨率熟悉 6.2实验简要了解 6.3编程实战单通道ADC过采样16位分辨率实验掌握 adc.c
#include ./BSP/ADC/adc.h
#include ./SYSTEM/delay/delay.h
ADC_HandleTypeDef g_adc_handle; /* ADC句柄 */
/*** brief ADC初始化函数* note 本函数支持ADC1/ADC2任意通道, 但是不支持ADC3* 我们使用12位精度, ADC采样时钟12M, 转换时间为: 采样周期 12.5个ADC周期* 设置最大采样周期: 239.5, 则转换时间 252 个ADC周期 21us* param 无* retval 无*/
void adc_init(void)
{g_adc_handle.Instance ADC_ADCX; /* 选择哪个ADC */g_adc_handle.Init.DataAlign ADC_DATAALIGN_RIGHT; /* 数据对齐方式右对齐 */g_adc_handle.Init.ScanConvMode ADC_SCAN_DISABLE; /* 非扫描模式仅用到一个通道 */g_adc_handle.Init.ContinuousConvMode DISABLE; /* 关闭连续转换模式 */g_adc_handle.Init.NbrOfConversion 1; /* 赋值范围是1~16本实验用到1个规则通道序列 */g_adc_handle.Init.DiscontinuousConvMode DISABLE; /* 禁止规则通道组间断模式 */g_adc_handle.Init.NbrOfDiscConversion 0; /* 配置间断模式的规则通道个数禁止规则通道组间断模式后此参数忽略 */g_adc_handle.Init.ExternalTrigConv ADC_SOFTWARE_START; /* 触发转换方式软件触发 */HAL_ADC_Init(g_adc_handle); /* 初始化 */HAL_ADCEx_Calibration_Start(g_adc_handle); /* 校准ADC */
}/*** brief ADC底层驱动引脚配置时钟使能此函数会被HAL_ADC_Init()调用* param hadc:ADC句柄* retval 无*/
void HAL_ADC_MspInit(ADC_HandleTypeDef *hadc)
{if(hadc-Instance ADC_ADCX){GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;RCC_PeriphCLKInitTypeDef adc_clk_init {0};ADC_ADCX_CHY_CLK_ENABLE(); /* 使能ADCx时钟 */ADC_ADCX_CHY_GPIO_CLK_ENABLE(); /* 开启GPIO时钟 *//* 设置ADC时钟 */adc_clk_init.PeriphClockSelection RCC_PERIPHCLK_ADC; /* ADC外设时钟 */adc_clk_init.AdcClockSelection RCC_ADCPCLK2_DIV6; /* 分频因子6时钟为72M/612MHz */HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(adc_clk_init); /* 设置ADC时钟 *//* 设置AD采集通道对应IO引脚工作模式 */gpio_init_struct.Pin ADC_ADCX_CHY_GPIO_PIN; /* ADC通道IO引脚 */gpio_init_struct.Mode GPIO_MODE_ANALOG; /* 模拟 */HAL_GPIO_Init(ADC_ADCX_CHY_GPIO_PORT, gpio_init_struct);}
}/*** brief 设置ADC通道采样时间* param adcx : adc句柄指针,ADC_HandleTypeDef* param ch : 通道号, ADC_CHANNEL_0~ADC_CHANNEL_17* param stime: 采样时间 0~7, 对应关系为:* arg ADC_SAMPLETIME_1CYCLE_5, 1.5个ADC时钟周期 ADC_SAMPLETIME_7CYCLES_5, 7.5个ADC时钟周期* arg ADC_SAMPLETIME_13CYCLES_5, 13.5个ADC时钟周期 ADC_SAMPLETIME_28CYCLES_5, 28.5个ADC时钟周期* arg ADC_SAMPLETIME_41CYCLES_5, 41.5个ADC时钟周期 ADC_SAMPLETIME_55CYCLES_5, 55.5个ADC时钟周期* arg ADC_SAMPLETIME_71CYCLES_5, 71.5个ADC时钟周期 ADC_SAMPLETIME_239CYCLES_5, 239.5个ADC时钟周期* param rank: 多通道采集时需要设置的采集编号,假设你定义channle1的rank1channle2 的rank2那么对应你在DMA缓存空间的变量数组AdcDMA[0] 就i是channle1的转换结果AdcDMA[1]就是通道2的转换结果。 单通道DMA设置为 ADC_REGULAR_RANK_1* arg 编号1~16ADC_REGULAR_RANK_1~ADC_REGULAR_RANK_16* retval 无*/
void adc_channel_set(ADC_HandleTypeDef *adc_handle, uint32_t ch, uint32_t rank, uint32_t stime)
{ADC_ChannelConfTypeDef adc_ch_conf;adc_ch_conf.Channel ch; /* 通道 */adc_ch_conf.Rank rank; /* 序列 */adc_ch_conf.SamplingTime stime; /* 采样时间 */HAL_ADC_ConfigChannel(adc_handle, adc_ch_conf); /* 通道配置 */
}/*** brief 获得ADC转换后的结果* param ch: 通道值 0~17取值范围为ADC_CHANNEL_0~ADC_CHANNEL_17* retval 无*/
uint32_t adc_get_result(uint32_t ch)
{adc_channel_set(g_adc_handle , ch, ADC_REGULAR_RANK_1, ADC_SAMPLETIME_239CYCLES_5); /* 设置通道序列和采样时间 */HAL_ADC_Start(g_adc_handle); /* 开启ADC */HAL_ADC_PollForConversion(g_adc_handle, 10); /* 轮询转换 */return (uint16_t)HAL_ADC_GetValue(g_adc_handle); /* 返回最近一次ADC1规则组的转换结果 */
}/*** brief 获取通道ch的转换值取times次,然后平均* param ch : 通道号, 0~17* param times : 获取次数* retval 通道ch的times次转换结果平均值*/
uint32_t adc_get_result_average(uint32_t ch, uint8_t times)
{uint32_t temp_val 0;uint8_t t;for (t 0; t times; t) /* 获取times次数据 */{temp_val adc_get_result(ch);delay_ms(5);}return temp_val / times; /* 返回平均值 */
}/***************************************单通道ADC采集(DMA读取)实验代码*****************************************/DMA_HandleTypeDef g_dma_adc_handle {0}; /* 定义要搬运ADC数据的DMA句柄 */
ADC_HandleTypeDef g_adc_dma_handle {0}; /* 定义ADCDMA读取句柄 */
uint8_t g_adc_dma_sta 0; /* DMA传输状态标志, 0,未完成; 1, 已完成 *//*** brief ADC DMA读取 初始化函数* note 本函数还是使用adc_init对ADC进行大部分配置,有差异的地方再单独配置* param par : 外设地址* param mar : 存储器地址* retval 无*/
void adc_dma_init(uint32_t mar)
{GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;RCC_PeriphCLKInitTypeDef adc_clk_init {0};ADC_ChannelConfTypeDef adc_ch_conf {0};ADC_ADCX_CHY_CLK_ENABLE(); /* 使能ADCx时钟 */ADC_ADCX_CHY_GPIO_CLK_ENABLE(); /* 开启GPIO时钟 */if ((uint32_t)ADC_ADCX_DMACx (uint32_t)DMA1_Channel7) /* 大于DMA1_Channel7, 则为DMA2的通道了 */{__HAL_RCC_DMA2_CLK_ENABLE(); /* DMA2时钟使能 */}else{__HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE(); /* DMA1时钟使能 */}/* 设置ADC时钟 */adc_clk_init.PeriphClockSelection RCC_PERIPHCLK_ADC; /* ADC外设时钟 */adc_clk_init.AdcClockSelection RCC_ADCPCLK2_DIV6; /* 分频因子6时钟为72M/612MHz */HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(adc_clk_init); /* 设置ADC时钟 *//* 设置AD采集通道对应IO引脚工作模式 */gpio_init_struct.Pin ADC_ADCX_CHY_GPIO_PIN; /* ADC通道对应的IO引脚 */gpio_init_struct.Mode GPIO_MODE_ANALOG; /* 模拟 */HAL_GPIO_Init(ADC_ADCX_CHY_GPIO_PORT, gpio_init_struct);/* 初始化DMA */g_dma_adc_handle.Instance ADC_ADCX_DMACx; /* 设置DMA通道 */g_dma_adc_handle.Init.Direction DMA_PERIPH_TO_MEMORY; /* 从外设到存储器模式 */g_dma_adc_handle.Init.PeriphInc DMA_PINC_DISABLE; /* 外设非增量模式 */g_dma_adc_handle.Init.MemInc DMA_MINC_ENABLE; /* 存储器增量模式 */g_dma_adc_handle.Init.PeriphDataAlignment DMA_PDATAALIGN_HALFWORD; /* 外设数据长度:16位 */g_dma_adc_handle.Init.MemDataAlignment DMA_MDATAALIGN_HALFWORD; /* 存储器数据长度:16位 */g_dma_adc_handle.Init.Mode DMA_NORMAL; /* 外设流控模式 */g_dma_adc_handle.Init.Priority DMA_PRIORITY_MEDIUM; /* 中等优先级 */HAL_DMA_Init(g_dma_adc_handle);__HAL_LINKDMA(g_adc_dma_handle, DMA_Handle, g_dma_adc_handle); /* 将DMA与adc联系起来 */g_adc_dma_handle.Instance ADC_ADCX; /* 选择哪个ADC */g_adc_dma_handle.Init.DataAlign ADC_DATAALIGN_RIGHT; /* 数据对齐方式右对齐 */g_adc_dma_handle.Init.ScanConvMode ADC_SCAN_DISABLE; /* 非扫描模式仅用到一个通道 */g_adc_dma_handle.Init.ContinuousConvMode ENABLE; /* 使能连续转换模式 */g_adc_dma_handle.Init.NbrOfConversion 1; /* 赋值范围是1~16本实验用到1个规则通道序列 */g_adc_dma_handle.Init.DiscontinuousConvMode DISABLE; /* 禁止规则通道组间断模式 */g_adc_dma_handle.Init.NbrOfDiscConversion 0; /* 配置间断模式的规则通道个数禁止规则通道组间断模式后此参数忽略 */g_adc_dma_handle.Init.ExternalTrigConv ADC_SOFTWARE_START; /* 触发转换方式软件触发 */HAL_ADC_Init(g_adc_dma_handle); /* 初始化 */HAL_ADCEx_Calibration_Start(g_adc_dma_handle); /* 校准ADC *//* 配置ADC通道 */adc_ch_conf.Channel ADC_ADCX_CHY; /* 通道 */adc_ch_conf.Rank ADC_REGULAR_RANK_1; /* 序列 */adc_ch_conf.SamplingTime ADC_SAMPLETIME_239CYCLES_5; /* 采样时间设置最大采样周期:239.5个ADC周期 */HAL_ADC_ConfigChannel(g_adc_dma_handle, adc_ch_conf); /* 通道配置 *//* 配置DMA数据流请求中断优先级 */HAL_NVIC_SetPriority(ADC_ADCX_DMACx_IRQn, 3, 3);HAL_NVIC_EnableIRQ(ADC_ADCX_DMACx_IRQn);HAL_DMA_Start_IT(g_dma_adc_handle, (uint32_t)ADC1-DR, mar, 0); /* 启动DMA并开启中断 */HAL_ADC_Start_DMA(g_adc_dma_handle, mar, 0); /* 开启ADC通过DMA传输结果 */
}/*************************单通道ADC采集(DMA读取)实验和多通道ADC采集(DMA读取)实验公用代码*******************************/DMA_HandleTypeDef g_dma_nch_adc_handle {0}; /* 定义要搬运ADC多通道数据的DMA句柄 */
ADC_HandleTypeDef g_adc_nch_dma_handle {0}; /* 定义ADC多通道DMA读取句柄 *//*** brief ADC N通道(6通道) DMA读取 初始化函数* note 本函数还是使用adc_init对ADC进行大部分配置,有差异的地方再单独配置* 另外,由于本函数用到了6个通道, 宏定义会比较多内容, 因此,本函数就不采用宏定义的方式来修改通道了,* 直接在本函数里面修改, 这里我们默认使用PA0~PA5这6个通道.** 注意: 本函数还是使用 ADC_ADCX(默认ADC1) 和 ADC_ADCX_DMACx( DMA1_Channel1 ) 及其相关定义* 不要乱修改adc.h里面的这两部分内容, 必须在理解原理的基础上进行修改, 否则可能导致无法正常使用.** param mar : 存储器地址 * retval 无*/
void adc_nch_dma_init(uint32_t mar)
{GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;RCC_PeriphCLKInitTypeDef adc_clk_init {0};ADC_ChannelConfTypeDef adc_ch_conf {0};ADC_ADCX_CHY_CLK_ENABLE(); /* 使能ADCx时钟 */__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); /* 开启GPIOA时钟 */if ((uint32_t)ADC_ADCX_DMACx (uint32_t)DMA1_Channel7) /* 大于DMA1_Channel7, 则为DMA2的通道了 */{__HAL_RCC_DMA2_CLK_ENABLE(); /* DMA2时钟使能 */}else{__HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE(); /* DMA1时钟使能 */}/* 设置ADC时钟 */adc_clk_init.PeriphClockSelection RCC_PERIPHCLK_ADC; /* ADC外设时钟 */adc_clk_init.AdcClockSelection RCC_ADCPCLK2_DIV6; /* 分频因子6时钟为72M/612MHz */HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(adc_clk_init); /* 设置ADC时钟 *//* 设置ADC1通道0~5对应的IO口模拟输入AD采集引脚模式设置,模拟输入PA0对应 ADC1_IN0PA1对应 ADC1_IN1PA2对应 ADC1_IN2PA3对应 ADC1_IN3PA4对应 ADC1_IN4PA5对应 ADC1_IN5*/gpio_init_struct.Pin GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5; /* GPIOA0~5 */gpio_init_struct.Mode GPIO_MODE_ANALOG; /* 模拟 */HAL_GPIO_Init(GPIOA, gpio_init_struct);/* 初始化DMA */g_dma_nch_adc_handle.Instance ADC_ADCX_DMACx; /* 设置DMA通道 */g_dma_nch_adc_handle.Init.Direction DMA_PERIPH_TO_MEMORY; /* 从外设到存储器模式 */g_dma_nch_adc_handle.Init.PeriphInc DMA_PINC_DISABLE; /* 外设非增量模式 */g_dma_nch_adc_handle.Init.MemInc DMA_MINC_ENABLE; /* 存储器增量模式 */g_dma_nch_adc_handle.Init.PeriphDataAlignment DMA_PDATAALIGN_HALFWORD; /* 外设数据长度:16位 */g_dma_nch_adc_handle.Init.MemDataAlignment DMA_MDATAALIGN_HALFWORD; /* 存储器数据长度:16位 */g_dma_nch_adc_handle.Init.Mode DMA_NORMAL; /* 外设流控模式 */g_dma_nch_adc_handle.Init.Priority DMA_PRIORITY_MEDIUM; /* 中等优先级 */HAL_DMA_Init(g_dma_nch_adc_handle);__HAL_LINKDMA(g_adc_nch_dma_handle, DMA_Handle, g_dma_nch_adc_handle); /* 将DMA与adc联系起来 *//* 初始化ADC */g_adc_nch_dma_handle.Instance ADC_ADCX; /* 选择哪个ADC */g_adc_nch_dma_handle.Init.DataAlign ADC_DATAALIGN_RIGHT; /* 数据对齐方式右对齐 */g_adc_nch_dma_handle.Init.ScanConvMode ADC_SCAN_ENABLE; /* 使能扫描模式 */g_adc_nch_dma_handle.Init.ContinuousConvMode ENABLE; /* 使能连续转换 */g_adc_nch_dma_handle.Init.NbrOfConversion 6; /* 赋值范围是1~16本实验用到6个规则通道序列 */g_adc_nch_dma_handle.Init.DiscontinuousConvMode DISABLE; /* 禁止规则通道组间断模式 */g_adc_nch_dma_handle.Init.NbrOfDiscConversion 0; /* 配置间断模式的规则通道个数禁止规则通道组间断模式后此参数忽略 */g_adc_nch_dma_handle.Init.ExternalTrigConv ADC_SOFTWARE_START; /* 软件触发 */HAL_ADC_Init(g_adc_nch_dma_handle); /* 初始化 */HAL_ADCEx_Calibration_Start(g_adc_nch_dma_handle); /* 校准ADC *//* 配置ADC通道 */adc_ch_conf.Channel ADC_CHANNEL_0; /* 配置使用的ADC通道 */adc_ch_conf.Rank ADC_REGULAR_RANK_1; /* 采样序列里的第1个 */adc_ch_conf.SamplingTime ADC_SAMPLETIME_239CYCLES_5; /* 采样时间设置最大采样周期:239.5个ADC周期 */HAL_ADC_ConfigChannel(g_adc_nch_dma_handle, adc_ch_conf); /* 通道配置 */adc_ch_conf.Channel ADC_CHANNEL_1; /* 配置使用的ADC通道 */adc_ch_conf.Rank ADC_REGULAR_RANK_2; /* 采样序列里的第2个 */HAL_ADC_ConfigChannel(g_adc_nch_dma_handle, adc_ch_conf); /* 配置ADC通道 */adc_ch_conf.Channel ADC_CHANNEL_2; /* 配置使用的ADC通道 */adc_ch_conf.Rank ADC_REGULAR_RANK_3; /* 采样序列里的第3个 */HAL_ADC_ConfigChannel(g_adc_nch_dma_handle, adc_ch_conf); /* 配置ADC通道 */adc_ch_conf.Channel ADC_CHANNEL_3; /* 配置使用的ADC通道 */adc_ch_conf.Rank ADC_REGULAR_RANK_4; /* 采样序列里的第4个 */HAL_ADC_ConfigChannel(g_adc_nch_dma_handle, adc_ch_conf); /* 配置ADC通道 */adc_ch_conf.Channel ADC_CHANNEL_4; /* 配置使用的ADC通道 */adc_ch_conf.Rank ADC_REGULAR_RANK_5; /* 采样序列里的第5个 */HAL_ADC_ConfigChannel(g_adc_nch_dma_handle, adc_ch_conf); /* 配置ADC通道 */adc_ch_conf.Channel ADC_CHANNEL_5; /* 配置使用的ADC通道 */adc_ch_conf.Rank ADC_REGULAR_RANK_6; /* 采样序列里的第6个 */HAL_ADC_ConfigChannel(g_adc_nch_dma_handle, adc_ch_conf); /* 配置ADC通道 *//* 配置DMA数据流请求中断优先级 */HAL_NVIC_SetPriority(ADC_ADCX_DMACx_IRQn, 3, 3);HAL_NVIC_EnableIRQ(ADC_ADCX_DMACx_IRQn);HAL_DMA_Start_IT(g_dma_nch_adc_handle, (uint32_t)ADC1-DR, mar, 0); /* 启动DMA并开启中断 */HAL_ADC_Start_DMA(g_adc_nch_dma_handle, mar, 0); /* 开启ADC通过DMA传输结果 */
}/*************************单通道ADC采集(DMA读取)实验和多通道ADC采集(DMA读取)实验公用代码*******************************//*** brief 使能一次ADC DMA传输* note 该函数用寄存器来操作防止用HAL库操作对其他参数有修改,也为了兼容性* param ndtr: DMA传输的次数* retval 无*/
void adc_dma_enable(uint16_t cndtr)
{ADC_ADCX-CR2 ~(1 0); /* 先关闭ADC */ADC_ADCX_DMACx-CCR ~(1 0); /* 关闭DMA传输 */while (ADC_ADCX_DMACx-CCR (1 0)); /* 确保DMA可以被设置 */ADC_ADCX_DMACx-CNDTR cndtr; /* DMA传输数据量 */ADC_ADCX_DMACx-CCR | 1 0; /* 开启DMA传输 */ADC_ADCX-CR2 | 1 0; /* 重新启动ADC */ADC_ADCX-CR2 | 1 22; /* 启动规则转换通道 */
}/*** brief ADC DMA采集中断服务函数* param 无 * retval 无*/
void ADC_ADCX_DMACx_IRQHandler(void)
{if (ADC_ADCX_DMACx_IS_TC()){g_adc_dma_sta 1; /* 标记DMA传输完成 */ADC_ADCX_DMACx_CLR_TC(); /* 清除DMA1 数据流7 传输完成中断 */}
}adc.h
#ifndef __ADC_H
#define __ADC_H#include ./SYSTEM/sys/sys.h
/******************************************************************************************/
/* ADC及引脚 定义 */
#define ADC_ADCX_CHY_GPIO_PORT GPIOA
#define ADC_ADCX_CHY_GPIO_PIN GPIO_PIN_1
#define ADC_ADCX_CHY_GPIO_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); }while(0) /* PA口时钟使能 */#define ADC_ADCX ADC1
#define ADC_ADCX_CHY ADC_CHANNEL_1 /* 通道Y, 0 Y 17 */
#define ADC_ADCX_CHY_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_ADC1_CLK_ENABLE(); }while(0) /* ADC1 时钟使能 *//* ADC单通道/多通道 DMA采集 DMA及通道 定义* 注意: ADC1的DMA通道只能是: DMA1_Channel1, 因此只要是ADC1, 这里是不能改动的* ADC2不支持DMA采集* ADC3的DMA通道只能是: DMA2_Channel5, 因此如果使用 ADC3 则需要修改*/
#define ADC_ADCX_DMACx DMA1_Channel1
#define ADC_ADCX_DMACx_IRQn DMA1_Channel1_IRQn
#define ADC_ADCX_DMACx_IRQHandler DMA1_Channel1_IRQHandler#define ADC_ADCX_DMACx_IS_TC() ( DMA1-ISR (1 1) ) /* 判断 DMA1_Channel1 传输完成标志, 这是一个假函数形式,* 不能当函数使用, 只能用在if等语句里面 */
#define ADC_ADCX_DMACx_CLR_TC() do{ DMA1-IFCR | 1 1; }while(0) /* 清除 DMA1_Channel1 传输完成标志 */
/******************************************************************************************/
void adc_init(void); /* ADC初始化函数 */
void adc_channel_set(ADC_HandleTypeDef *adc_handle, uint32_t ch, uint32_t rank, uint32_t stime); /* 配置ADC通道 */
uint32_t adc_get_result(uint32_t ch); /* 获得某个通道值 */
uint32_t adc_get_result_average(uint32_t ch, uint8_t times); /* 得到某个通道给定次数采样的平均值 */void adc_dma_init(uint32_t mar); /* ADC DMA采集初始化 */
void adc_dma_enable( uint16_t cndtr); /* 使能一次ADC DMA采集传输 */void adc_nch_dma_init(uint32_t mar); /* ADC多通道 DMA采集初始化 */
#endif main.c
#include ./SYSTEM/sys/sys.h
#include ./SYSTEM/usart/usart.h
#include ./SYSTEM/delay/delay.h
#include ./USMART/usmart.h
#include ./BSP/LED/led.h
#include ./BSP/LCD/lcd.h
#include ./BSP/ADC/adc.h/* ADC过采样技术, 是利用ADC多次采集的方式, 来提高ADC精度, 采样速度每提高4倍* 采样精度提高 1bit, 同时, ADC采样速度降低4倍, 如提高4bit精度, 需要256次采集* 才能得出1次数据, 相当于ADC速度慢了256倍. 理论上只要ADC足够快, 我们可以无限* 提高ADC精度, 但实际上ADC并不是无限快的, 而且由于ADC性能限制, 并不是位数无限* 提高结果就越好, 需要根据自己的实际需求和ADC的实际性能来权衡.*/
#define ADC_OVERSAMPLE_TIMES 256 /* ADC过采样次数, 这里提高4bit分辨率, 需要256倍采样 */
#define ADC_DMA_BUF_SIZE ADC_OVERSAMPLE_TIMES * 10 /* ADC DMA采集 BUF大小, 应等于过采样次数的整数倍 */uint16_t g_adc_dma_buf[ADC_DMA_BUF_SIZE]; /* ADC DMA BUF */extern uint8_t g_adc_dma_sta; /* DMA传输状态标志, 0,未完成; 1, 已完成 */
extern ADC_HandleTypeDef g_adc_dma_handle; /* ADCDMA读取句柄 */int main(void)
{uint16_t i;uint32_t adcx;uint32_t sum;float temp;HAL_Init(); /* 初始化HAL库 */sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9); /* 设置时钟, 72Mhz */delay_init(72); /* 延时初始化 */usart_init(115200); /* 串口初始化为115200 */led_init(); /* 初始化LED */lcd_init(); /* 初始化LCD */adc_dma_init((uint32_t)g_adc_dma_buf); /* 初始化ADC DMA采集 */adc_channel_set(g_adc_dma_handle, ADC_ADCX_CHY, ADC_REGULAR_RANK_1, ADC_SAMPLETIME_1CYCLE_5); /* 设置ADCX对应通道采样时间为1.5个时钟周期, 已达到最高的采集速度 */lcd_show_string(30, 50, 200, 16, 16, STM32, RED);lcd_show_string(30, 70, 200, 16, 16, ADC OverSample TEST, RED);lcd_show_string(30, 90, 200, 16, 16, ATOMALIENTEK, RED);lcd_show_string(30, 110, 200, 16, 16, ADC1_CH1_VAL:, BLUE);lcd_show_string(30, 130, 200, 16, 16, ADC1_CH1_VOL:0.000V, BLUE); /* 先在固定位置显示小数点 */adc_dma_enable(ADC_DMA_BUF_SIZE); /* 启动ADC DMA采集 */while (1){if (g_adc_dma_sta 1){/* 计算DMA 采集到的ADC数据的平均值 */sum 0;for (i 0; i ADC_DMA_BUF_SIZE; i) /* 累加 */{sum g_adc_dma_buf[i];}adcx sum / (ADC_DMA_BUF_SIZE / ADC_OVERSAMPLE_TIMES); /* 取平均值 */adcx 4; /* 除以2^4倍, 得到124位 ADC精度值, 注意: 提高 N bit精度, 需要 N *//* 显示结果 */lcd_show_xnum(134, 110, adcx, 5, 16, 0, BLUE); /* 显示ADCC采样后的原始值 */temp (float)adcx * (3.3 / 65536); /* 获取计算后的带小数的实际电压值比如3.1111 */adcx temp; /* 赋值整数部分给adcx变量因为adcx为u16整形 */lcd_show_xnum(134, 130, adcx, 1, 16, 0, BLUE); /* 显示电压值的整数部分3.1111的话这里就是显示3 */temp - adcx; /* 把已经显示的整数部分去掉留下小数部分比如3.1111-30.1111 */temp * 1000; /* 小数部分乘以1000例如0.1111就转换为111.1相当于保留三位小数。 */lcd_show_xnum(150, 130, temp, 3, 16, 0X80, BLUE); /* 显示小数部分前面转换为了整形显示这里显示的就是111. */g_adc_dma_sta 0; /* 清除DMA采集完成状态标志 */adc_dma_enable(ADC_DMA_BUF_SIZE); /* 启动下一次ADC DMA采集 */}LED0_TOGGLE();delay_ms(100);}
}七、内部温度传感器实验熟悉
7.1STM32内部温度传感器简介了解 7.2温度计算方法熟悉 7.3实验简要了解 7.4编程实战内部温度传感器实验掌握
adc.c
#include ./BSP/ADC/adc.h
#include ./SYSTEM/delay/delay.h
ADC_HandleTypeDef g_adc_handle; /* ADC句柄 */
/*** brief ADC初始化函数* note 本函数支持ADC1/ADC2任意通道, 但是不支持ADC3* 我们使用12位精度, ADC采样时钟12M, 转换时间为: 采样周期 12.5个ADC周期* 设置最大采样周期: 239.5, 则转换时间 252 个ADC周期 21us* param 无* retval 无*/
void adc_init(void)
{g_adc_handle.Instance ADC_ADCX; /* 选择哪个ADC */g_adc_handle.Init.DataAlign ADC_DATAALIGN_RIGHT; /* 数据对齐方式右对齐 */g_adc_handle.Init.ScanConvMode ADC_SCAN_DISABLE; /* 非扫描模式仅用到一个通道 */g_adc_handle.Init.ContinuousConvMode DISABLE; /* 关闭连续转换模式 */g_adc_handle.Init.NbrOfConversion 1; /* 赋值范围是1~16本实验用到1个规则通道序列 */g_adc_handle.Init.DiscontinuousConvMode DISABLE; /* 禁止规则通道组间断模式 */g_adc_handle.Init.NbrOfDiscConversion 0; /* 配置间断模式的规则通道个数禁止规则通道组间断模式后此参数忽略 */g_adc_handle.Init.ExternalTrigConv ADC_SOFTWARE_START; /* 触发转换方式软件触发 */HAL_ADC_Init(g_adc_handle); /* 初始化 */HAL_ADCEx_Calibration_Start(g_adc_handle); /* 校准ADC */
}/*** brief ADC底层驱动引脚配置时钟使能此函数会被HAL_ADC_Init()调用* param hadc:ADC句柄* retval 无*/
void HAL_ADC_MspInit(ADC_HandleTypeDef *hadc)
{if(hadc-Instance ADC_ADCX){GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;RCC_PeriphCLKInitTypeDef adc_clk_init {0};ADC_ADCX_CHY_CLK_ENABLE(); /* 使能ADCx时钟 */ADC_ADCX_CHY_GPIO_CLK_ENABLE(); /* 开启GPIO时钟 *//* 设置ADC时钟 */adc_clk_init.PeriphClockSelection RCC_PERIPHCLK_ADC; /* ADC外设时钟 */adc_clk_init.AdcClockSelection RCC_ADCPCLK2_DIV6; /* 分频因子6时钟为72M/612MHz */HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(adc_clk_init); /* 设置ADC时钟 *//* 设置AD采集通道对应IO引脚工作模式 */gpio_init_struct.Pin ADC_ADCX_CHY_GPIO_PIN; /* ADC通道IO引脚 */gpio_init_struct.Mode GPIO_MODE_ANALOG; /* 模拟 */HAL_GPIO_Init(ADC_ADCX_CHY_GPIO_PORT, gpio_init_struct);}
}/*** brief 设置ADC通道采样时间* param adcx : adc句柄指针,ADC_HandleTypeDef* param ch : 通道号, ADC_CHANNEL_0~ADC_CHANNEL_17* param stime: 采样时间 0~7, 对应关系为:* arg ADC_SAMPLETIME_1CYCLE_5, 1.5个ADC时钟周期 ADC_SAMPLETIME_7CYCLES_5, 7.5个ADC时钟周期* arg ADC_SAMPLETIME_13CYCLES_5, 13.5个ADC时钟周期 ADC_SAMPLETIME_28CYCLES_5, 28.5个ADC时钟周期* arg ADC_SAMPLETIME_41CYCLES_5, 41.5个ADC时钟周期 ADC_SAMPLETIME_55CYCLES_5, 55.5个ADC时钟周期* arg ADC_SAMPLETIME_71CYCLES_5, 71.5个ADC时钟周期 ADC_SAMPLETIME_239CYCLES_5, 239.5个ADC时钟周期* param rank: 多通道采集时需要设置的采集编号,假设你定义channle1的rank1channle2 的rank2那么对应你在DMA缓存空间的变量数组AdcDMA[0] 就i是channle1的转换结果AdcDMA[1]就是通道2的转换结果。 单通道DMA设置为 ADC_REGULAR_RANK_1* arg 编号1~16ADC_REGULAR_RANK_1~ADC_REGULAR_RANK_16* retval 无*/
void adc_channel_set(ADC_HandleTypeDef *adc_handle, uint32_t ch, uint32_t rank, uint32_t stime)
{ADC_ChannelConfTypeDef adc_ch_conf;adc_ch_conf.Channel ch; /* 通道 */adc_ch_conf.Rank rank; /* 序列 */adc_ch_conf.SamplingTime stime; /* 采样时间 */HAL_ADC_ConfigChannel(adc_handle, adc_ch_conf); /* 通道配置 */
}/*** brief 获得ADC转换后的结果* param ch: 通道值 0~17取值范围为ADC_CHANNEL_0~ADC_CHANNEL_17* retval 无*/
uint32_t adc_get_result(uint32_t ch)
{adc_channel_set(g_adc_handle , ch, ADC_REGULAR_RANK_1, ADC_SAMPLETIME_239CYCLES_5); /* 设置通道序列和采样时间 */HAL_ADC_Start(g_adc_handle); /* 开启ADC */HAL_ADC_PollForConversion(g_adc_handle, 10); /* 轮询转换 */return (uint16_t)HAL_ADC_GetValue(g_adc_handle); /* 返回最近一次ADC1规则组的转换结果 */
}/*** brief 获取通道ch的转换值取times次,然后平均* param ch : 通道号, 0~17* param times : 获取次数* retval 通道ch的times次转换结果平均值*/
uint32_t adc_get_result_average(uint32_t ch, uint8_t times)
{uint32_t temp_val 0;uint8_t t;for (t 0; t times; t) /* 获取times次数据 */{temp_val adc_get_result(ch);delay_ms(5);}return temp_val / times; /* 返回平均值 */
}/***************************************单通道ADC采集(DMA读取)实验代码*****************************************/DMA_HandleTypeDef g_dma_adc_handle {0}; /* 定义要搬运ADC数据的DMA句柄 */
ADC_HandleTypeDef g_adc_dma_handle {0}; /* 定义ADCDMA读取句柄 */
uint8_t g_adc_dma_sta 0; /* DMA传输状态标志, 0,未完成; 1, 已完成 *//*** brief ADC DMA读取 初始化函数* note 本函数还是使用adc_init对ADC进行大部分配置,有差异的地方再单独配置* param par : 外设地址* param mar : 存储器地址* retval 无*/
void adc_dma_init(uint32_t mar)
{GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;RCC_PeriphCLKInitTypeDef adc_clk_init {0};ADC_ChannelConfTypeDef adc_ch_conf {0};ADC_ADCX_CHY_CLK_ENABLE(); /* 使能ADCx时钟 */ADC_ADCX_CHY_GPIO_CLK_ENABLE(); /* 开启GPIO时钟 */if ((uint32_t)ADC_ADCX_DMACx (uint32_t)DMA1_Channel7) /* 大于DMA1_Channel7, 则为DMA2的通道了 */{__HAL_RCC_DMA2_CLK_ENABLE(); /* DMA2时钟使能 */}else{__HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE(); /* DMA1时钟使能 */}/* 设置ADC时钟 */adc_clk_init.PeriphClockSelection RCC_PERIPHCLK_ADC; /* ADC外设时钟 */adc_clk_init.AdcClockSelection RCC_ADCPCLK2_DIV6; /* 分频因子6时钟为72M/612MHz */HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(adc_clk_init); /* 设置ADC时钟 *//* 设置AD采集通道对应IO引脚工作模式 */gpio_init_struct.Pin ADC_ADCX_CHY_GPIO_PIN; /* ADC通道对应的IO引脚 */gpio_init_struct.Mode GPIO_MODE_ANALOG; /* 模拟 */HAL_GPIO_Init(ADC_ADCX_CHY_GPIO_PORT, gpio_init_struct);/* 初始化DMA */g_dma_adc_handle.Instance ADC_ADCX_DMACx; /* 设置DMA通道 */g_dma_adc_handle.Init.Direction DMA_PERIPH_TO_MEMORY; /* 从外设到存储器模式 */g_dma_adc_handle.Init.PeriphInc DMA_PINC_DISABLE; /* 外设非增量模式 */g_dma_adc_handle.Init.MemInc DMA_MINC_ENABLE; /* 存储器增量模式 */g_dma_adc_handle.Init.PeriphDataAlignment DMA_PDATAALIGN_HALFWORD; /* 外设数据长度:16位 */g_dma_adc_handle.Init.MemDataAlignment DMA_MDATAALIGN_HALFWORD; /* 存储器数据长度:16位 */g_dma_adc_handle.Init.Mode DMA_NORMAL; /* 外设流控模式 */g_dma_adc_handle.Init.Priority DMA_PRIORITY_MEDIUM; /* 中等优先级 */HAL_DMA_Init(g_dma_adc_handle);__HAL_LINKDMA(g_adc_dma_handle, DMA_Handle, g_dma_adc_handle); /* 将DMA与adc联系起来 */g_adc_dma_handle.Instance ADC_ADCX; /* 选择哪个ADC */g_adc_dma_handle.Init.DataAlign ADC_DATAALIGN_RIGHT; /* 数据对齐方式右对齐 */g_adc_dma_handle.Init.ScanConvMode ADC_SCAN_DISABLE; /* 非扫描模式仅用到一个通道 */g_adc_dma_handle.Init.ContinuousConvMode ENABLE; /* 使能连续转换模式 */g_adc_dma_handle.Init.NbrOfConversion 1; /* 赋值范围是1~16本实验用到1个规则通道序列 */g_adc_dma_handle.Init.DiscontinuousConvMode DISABLE; /* 禁止规则通道组间断模式 */g_adc_dma_handle.Init.NbrOfDiscConversion 0; /* 配置间断模式的规则通道个数禁止规则通道组间断模式后此参数忽略 */g_adc_dma_handle.Init.ExternalTrigConv ADC_SOFTWARE_START; /* 触发转换方式软件触发 */HAL_ADC_Init(g_adc_dma_handle); /* 初始化 */HAL_ADCEx_Calibration_Start(g_adc_dma_handle); /* 校准ADC *//* 配置ADC通道 */adc_ch_conf.Channel ADC_ADCX_CHY; /* 通道 */adc_ch_conf.Rank ADC_REGULAR_RANK_1; /* 序列 */adc_ch_conf.SamplingTime ADC_SAMPLETIME_239CYCLES_5; /* 采样时间设置最大采样周期:239.5个ADC周期 */HAL_ADC_ConfigChannel(g_adc_dma_handle, adc_ch_conf); /* 通道配置 *//* 配置DMA数据流请求中断优先级 */HAL_NVIC_SetPriority(ADC_ADCX_DMACx_IRQn, 3, 3);HAL_NVIC_EnableIRQ(ADC_ADCX_DMACx_IRQn);HAL_DMA_Start_IT(g_dma_adc_handle, (uint32_t)ADC1-DR, mar, 0); /* 启动DMA并开启中断 */HAL_ADC_Start_DMA(g_adc_dma_handle, mar, 0); /* 开启ADC通过DMA传输结果 */
}/*************************单通道ADC采集(DMA读取)实验和多通道ADC采集(DMA读取)实验公用代码*******************************/DMA_HandleTypeDef g_dma_nch_adc_handle {0}; /* 定义要搬运ADC多通道数据的DMA句柄 */
ADC_HandleTypeDef g_adc_nch_dma_handle {0}; /* 定义ADC多通道DMA读取句柄 *//*** brief ADC N通道(6通道) DMA读取 初始化函数* note 本函数还是使用adc_init对ADC进行大部分配置,有差异的地方再单独配置* 另外,由于本函数用到了6个通道, 宏定义会比较多内容, 因此,本函数就不采用宏定义的方式来修改通道了,* 直接在本函数里面修改, 这里我们默认使用PA0~PA5这6个通道.** 注意: 本函数还是使用 ADC_ADCX(默认ADC1) 和 ADC_ADCX_DMACx( DMA1_Channel1 ) 及其相关定义* 不要乱修改adc.h里面的这两部分内容, 必须在理解原理的基础上进行修改, 否则可能导致无法正常使用.** param mar : 存储器地址 * retval 无*/
void adc_nch_dma_init(uint32_t mar)
{GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;RCC_PeriphCLKInitTypeDef adc_clk_init {0};ADC_ChannelConfTypeDef adc_ch_conf {0};ADC_ADCX_CHY_CLK_ENABLE(); /* 使能ADCx时钟 */__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); /* 开启GPIOA时钟 */if ((uint32_t)ADC_ADCX_DMACx (uint32_t)DMA1_Channel7) /* 大于DMA1_Channel7, 则为DMA2的通道了 */{__HAL_RCC_DMA2_CLK_ENABLE(); /* DMA2时钟使能 */}else{__HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE(); /* DMA1时钟使能 */}/* 设置ADC时钟 */adc_clk_init.PeriphClockSelection RCC_PERIPHCLK_ADC; /* ADC外设时钟 */adc_clk_init.AdcClockSelection RCC_ADCPCLK2_DIV6; /* 分频因子6时钟为72M/612MHz */HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(adc_clk_init); /* 设置ADC时钟 *//* 设置ADC1通道0~5对应的IO口模拟输入AD采集引脚模式设置,模拟输入PA0对应 ADC1_IN0PA1对应 ADC1_IN1PA2对应 ADC1_IN2PA3对应 ADC1_IN3PA4对应 ADC1_IN4PA5对应 ADC1_IN5*/gpio_init_struct.Pin GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5; /* GPIOA0~5 */gpio_init_struct.Mode GPIO_MODE_ANALOG; /* 模拟 */HAL_GPIO_Init(GPIOA, gpio_init_struct);/* 初始化DMA */g_dma_nch_adc_handle.Instance ADC_ADCX_DMACx; /* 设置DMA通道 */g_dma_nch_adc_handle.Init.Direction DMA_PERIPH_TO_MEMORY; /* 从外设到存储器模式 */g_dma_nch_adc_handle.Init.PeriphInc DMA_PINC_DISABLE; /* 外设非增量模式 */g_dma_nch_adc_handle.Init.MemInc DMA_MINC_ENABLE; /* 存储器增量模式 */g_dma_nch_adc_handle.Init.PeriphDataAlignment DMA_PDATAALIGN_HALFWORD; /* 外设数据长度:16位 */g_dma_nch_adc_handle.Init.MemDataAlignment DMA_MDATAALIGN_HALFWORD; /* 存储器数据长度:16位 */g_dma_nch_adc_handle.Init.Mode DMA_NORMAL; /* 外设流控模式 */g_dma_nch_adc_handle.Init.Priority DMA_PRIORITY_MEDIUM; /* 中等优先级 */HAL_DMA_Init(g_dma_nch_adc_handle);__HAL_LINKDMA(g_adc_nch_dma_handle, DMA_Handle, g_dma_nch_adc_handle); /* 将DMA与adc联系起来 *//* 初始化ADC */g_adc_nch_dma_handle.Instance ADC_ADCX; /* 选择哪个ADC */g_adc_nch_dma_handle.Init.DataAlign ADC_DATAALIGN_RIGHT; /* 数据对齐方式右对齐 */g_adc_nch_dma_handle.Init.ScanConvMode ADC_SCAN_ENABLE; /* 使能扫描模式 */g_adc_nch_dma_handle.Init.ContinuousConvMode ENABLE; /* 使能连续转换 */g_adc_nch_dma_handle.Init.NbrOfConversion 6; /* 赋值范围是1~16本实验用到6个规则通道序列 */g_adc_nch_dma_handle.Init.DiscontinuousConvMode DISABLE; /* 禁止规则通道组间断模式 */g_adc_nch_dma_handle.Init.NbrOfDiscConversion 0; /* 配置间断模式的规则通道个数禁止规则通道组间断模式后此参数忽略 */g_adc_nch_dma_handle.Init.ExternalTrigConv ADC_SOFTWARE_START; /* 软件触发 */HAL_ADC_Init(g_adc_nch_dma_handle); /* 初始化 */HAL_ADCEx_Calibration_Start(g_adc_nch_dma_handle); /* 校准ADC *//* 配置ADC通道 */adc_ch_conf.Channel ADC_CHANNEL_0; /* 配置使用的ADC通道 */adc_ch_conf.Rank ADC_REGULAR_RANK_1; /* 采样序列里的第1个 */adc_ch_conf.SamplingTime ADC_SAMPLETIME_239CYCLES_5; /* 采样时间设置最大采样周期:239.5个ADC周期 */HAL_ADC_ConfigChannel(g_adc_nch_dma_handle, adc_ch_conf); /* 通道配置 */adc_ch_conf.Channel ADC_CHANNEL_1; /* 配置使用的ADC通道 */adc_ch_conf.Rank ADC_REGULAR_RANK_2; /* 采样序列里的第2个 */HAL_ADC_ConfigChannel(g_adc_nch_dma_handle, adc_ch_conf); /* 配置ADC通道 */adc_ch_conf.Channel ADC_CHANNEL_2; /* 配置使用的ADC通道 */adc_ch_conf.Rank ADC_REGULAR_RANK_3; /* 采样序列里的第3个 */HAL_ADC_ConfigChannel(g_adc_nch_dma_handle, adc_ch_conf); /* 配置ADC通道 */adc_ch_conf.Channel ADC_CHANNEL_3; /* 配置使用的ADC通道 */adc_ch_conf.Rank ADC_REGULAR_RANK_4; /* 采样序列里的第4个 */HAL_ADC_ConfigChannel(g_adc_nch_dma_handle, adc_ch_conf); /* 配置ADC通道 */adc_ch_conf.Channel ADC_CHANNEL_4; /* 配置使用的ADC通道 */adc_ch_conf.Rank ADC_REGULAR_RANK_5; /* 采样序列里的第5个 */HAL_ADC_ConfigChannel(g_adc_nch_dma_handle, adc_ch_conf); /* 配置ADC通道 */adc_ch_conf.Channel ADC_CHANNEL_5; /* 配置使用的ADC通道 */adc_ch_conf.Rank ADC_REGULAR_RANK_6; /* 采样序列里的第6个 */HAL_ADC_ConfigChannel(g_adc_nch_dma_handle, adc_ch_conf); /* 配置ADC通道 *//* 配置DMA数据流请求中断优先级 */HAL_NVIC_SetPriority(ADC_ADCX_DMACx_IRQn, 3, 3);HAL_NVIC_EnableIRQ(ADC_ADCX_DMACx_IRQn);HAL_DMA_Start_IT(g_dma_nch_adc_handle, (uint32_t)ADC1-DR, mar, 0); /* 启动DMA并开启中断 */HAL_ADC_Start_DMA(g_adc_nch_dma_handle, mar, 0); /* 开启ADC通过DMA传输结果 */
}/*************************单通道ADC采集(DMA读取)实验和多通道ADC采集(DMA读取)实验公用代码*******************************//*** brief 使能一次ADC DMA传输* note 该函数用寄存器来操作防止用HAL库操作对其他参数有修改,也为了兼容性* param ndtr: DMA传输的次数* retval 无*/
void adc_dma_enable(uint16_t cndtr)
{ADC_ADCX-CR2 ~(1 0); /* 先关闭ADC */ADC_ADCX_DMACx-CCR ~(1 0); /* 关闭DMA传输 */while (ADC_ADCX_DMACx-CCR (1 0)); /* 确保DMA可以被设置 */ADC_ADCX_DMACx-CNDTR cndtr; /* DMA传输数据量 */ADC_ADCX_DMACx-CCR | 1 0; /* 开启DMA传输 */ADC_ADCX-CR2 | 1 0; /* 重新启动ADC */ADC_ADCX-CR2 | 1 22; /* 启动规则转换通道 */
}/*** brief ADC DMA采集中断服务函数* param 无 * retval 无*/
void ADC_ADCX_DMACx_IRQHandler(void)
{if (ADC_ADCX_DMACx_IS_TC()){g_adc_dma_sta 1; /* 标记DMA传输完成 */ADC_ADCX_DMACx_CLR_TC(); /* 清除DMA1 数据流7 传输完成中断 */}
}/*********************************************内部温度传感器实验代码***************************************************//*** brief ADC 内部温度传感器 初始化函数* note 本函数还是使用adc_init对ADC进行大部分配置,有差异的地方再单独配置* 注意: STM32F103内部温度传感器只连接在ADC1的通道16上, 其他ADC无法进行转换.** param 无* retval 无*/
void adc_temperature_init(void)
{adc_init(); /* 先初始化ADC */SET_BIT(g_adc_handle.Instance-CR2, ADC_CR2_TSVREFE); /* TSVREFE 1, 启用内部温度传感器和Vrefint */
}/*** brief 获取内部温度传感器温度值* param 无* retval 温度值(扩大了100倍,单位:℃.)*/
short adc_get_temperature(void)
{uint32_t adcx;short result;double temperature;adcx adc_get_result_average(ADC_TEMPSENSOR_CHX, 20); /* 读取内部温度传感器通道,10次取平均 */temperature (float)adcx * (3.3 / 4096); /* 转化为电压值 */temperature (1.43 - temperature) / 0.0043 25; /* 计算温度 */result temperature * 100; /* 扩大100倍. */return result;
}adc.h
#ifndef __ADC_H
#define __ADC_H#include ./SYSTEM/sys/sys.h/******************************************************************************************/
/* ADC及引脚 定义 */#define ADC_ADCX_CHY_GPIO_PORT GPIOA
#define ADC_ADCX_CHY_GPIO_PIN GPIO_PIN_1
#define ADC_ADCX_CHY_GPIO_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); }while(0) /* PA口时钟使能 */#define ADC_ADCX ADC1
#define ADC_ADCX_CHY ADC_CHANNEL_1 /* 通道Y, 0 Y 17 */
#define ADC_ADCX_CHY_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_ADC1_CLK_ENABLE(); }while(0) /* ADC1 时钟使能 *//* ADC单通道/多通道 DMA采集 DMA及通道 定义* 注意: ADC1的DMA通道只能是: DMA1_Channel1, 因此只要是ADC1, 这里是不能改动的* ADC2不支持DMA采集* ADC3的DMA通道只能是: DMA2_Channel5, 因此如果使用 ADC3 则需要修改*/
#define ADC_ADCX_DMACx DMA1_Channel1
#define ADC_ADCX_DMACx_IRQn DMA1_Channel1_IRQn
#define ADC_ADCX_DMACx_IRQHandler DMA1_Channel1_IRQHandler#define ADC_ADCX_DMACx_IS_TC() ( DMA1-ISR (1 1) ) /* 判断 DMA1_Channel1 传输完成标志, 这是一个假函数形式,* 不能当函数使用, 只能用在if等语句里面 */
#define ADC_ADCX_DMACx_CLR_TC() do{ DMA1-IFCR | 1 1; }while(0) /* 清除 DMA1_Channel1 传输完成标志 *//* ADC 温度传感器通道 定义 */ #define ADC_TEMPSENSOR_CHX ADC_CHANNEL_16/******************************************************************************************/void adc_init(void); /* ADC初始化函数 */
void adc_channel_set(ADC_HandleTypeDef *adc_handle, uint32_t ch, uint32_t rank, uint32_t stime); /* 配置ADC通道 */
uint32_t adc_get_result(uint32_t ch); /* 获得某个通道值 */
uint32_t adc_get_result_average(uint32_t ch, uint8_t times); /* 得到某个通道给定次数采样的平均值 */void adc_dma_init(uint32_t mar); /* ADC DMA采集初始化 */
void adc_dma_enable( uint16_t cndtr); /* 使能一次ADC DMA采集传输 */void adc_nch_dma_init(uint32_t mar); /* ADC多通道 DMA采集初始化 */void adc_temperature_init(void); /* ADC温度采集初始化函数 */
short adc_get_temperature(void); /* 获取内部温度传感器温度值 */#endif main.c
#include ./SYSTEM/sys/sys.h
#include ./SYSTEM/usart/usart.h
#include ./SYSTEM/delay/delay.h
#include ./USMART/usmart.h
#include ./BSP/LED/led.h
#include ./BSP/LCD/lcd.h
#include ./BSP/ADC/adc.hint main(void)
{short temp;HAL_Init(); /* 初始化HAL库 */sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9); /* 设置时钟, 72Mhz */delay_init(72); /* 延时初始化 */usart_init(115200); /* 串口初始化为115200 */led_init(); /* 初始化LED */lcd_init(); /* 初始化LCD */adc_temperature_init(); /* 初始化ADC内部温度传感器采集 */lcd_show_string(30, 50, 200, 16, 16, STM32, RED);lcd_show_string(30, 70, 200, 16, 16, Temperature TEST, RED);lcd_show_string(30, 90, 200, 16, 16, ATOMALIENTEK, RED);lcd_show_string(30, 120, 200, 16, 16, TEMPERATE: 00.00C, BLUE);while (1){temp adc_get_temperature(); /* 得到温度值 */if (temp 0){temp -temp;lcd_show_string(30 10 * 8, 120, 16, 16, 16, -, BLUE); /* 显示负号 */}else{lcd_show_string(30 10 * 8, 120, 16, 16, 16, , BLUE); /* 无符号 */}lcd_show_xnum(30 11 * 8, 120, temp / 100, 2, 16, 0, BLUE); /* 显示整数部分 */lcd_show_xnum(30 14 * 8, 120, temp % 100, 2, 16, 0X80, BLUE); /* 显示小数部分 */LED0_TOGGLE(); /* LED0闪烁,提示程序运行 */delay_ms(250);}
}八、光敏传感器实验熟悉
8.1光敏二极管简介了解 8.2实验原理熟悉 8.3实验简要了解 8.4编程实战光敏传感器实验掌握
adc3.c
#include ./BSP/ADC/adc3.h
#include ./SYSTEM/delay/delay.h
ADC_HandleTypeDef g_adc3_handle; /* ADC句柄 *//*** brief ADC3初始化函数* note 本函数支持ADC1/ADC2任意通道, 但是不支持ADC3* 我们使用12位精度, ADC采样时钟12M, 转换时间为: 采样周期 12.5个ADC周期* 设置最大采样周期: 239.5, 则转换时间 252 个ADC周期 21us* param 无* retval 无*/
void adc3_init(void)
{GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;RCC_PeriphCLKInitTypeDef adc_clk_init {0};ADC3_CHY_GPIO_CLK_ENABLE(); /* IO口时钟使能 */ADC3_CHY_CLK_ENABLE(); /* ADC时钟使能 */adc_clk_init.PeriphClockSelection RCC_PERIPHCLK_ADC; /* ADC外设时钟 */adc_clk_init.AdcClockSelection RCC_ADCPCLK2_DIV6; /* 分频因子6时钟为72M/612MHz */HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(adc_clk_init); /* 设置ADC时钟 *//* 设置AD采集通道对应IO引脚工作模式 */gpio_init_struct.Pin ADC3_CHY_GPIO_PIN; /* ADC通道对应的IO引脚 */gpio_init_struct.Mode GPIO_MODE_ANALOG; /* 模拟 */HAL_GPIO_Init(ADC3_CHY_GPIO_PORT, gpio_init_struct);g_adc3_handle.Instance ADC_ADCX; /* 选择哪个ADC */g_adc3_handle.Init.DataAlign ADC_DATAALIGN_RIGHT; /* 数据对齐方式右对齐 */g_adc3_handle.Init.ScanConvMode ADC_SCAN_DISABLE; /* 非扫描模式仅用到一个通道 */g_adc3_handle.Init.ContinuousConvMode DISABLE; /* 关闭连续转换模式 */g_adc3_handle.Init.NbrOfConversion 1; /* 1个转换在规则序列中 也就是只转换规则序列1 */g_adc3_handle.Init.DiscontinuousConvMode DISABLE; /* 禁止规则通道组间断模式 */g_adc3_handle.Init.NbrOfDiscConversion 0; /* 配置间断模式的规则通道个数禁止规则通道组间断模式后此参数忽略 */g_adc3_handle.Init.ExternalTrigConv ADC_SOFTWARE_START; /* 触发转换方式软件触发 */HAL_ADC_Init(g_adc3_handle); /* 初始化 */HAL_ADCEx_Calibration_Start(g_adc3_handle); /* 校准ADC */
}/*** brief 设置ADC通道采样时间* param adcx : adc句柄指针,ADC_HandleTypeDef* param ch : 通道号, ADC_CHANNEL_0~ADC_CHANNEL_17* param stime: 采样时间 0~7, 对应关系为:* arg ADC_SAMPLETIME_1CYCLE_5, 1.5个ADC时钟周期 ADC_SAMPLETIME_7CYCLES_5, 7.5个ADC时钟周期* arg ADC_SAMPLETIME_13CYCLES_5, 13.5个ADC时钟周期 ADC_SAMPLETIME_28CYCLES_5, 28.5个ADC时钟周期* arg ADC_SAMPLETIME_41CYCLES_5, 41.5个ADC时钟周期 ADC_SAMPLETIME_55CYCLES_5, 55.5个ADC时钟周期* arg ADC_SAMPLETIME_71CYCLES_5, 71.5个ADC时钟周期 ADC_SAMPLETIME_239CYCLES_5, 239.5个ADC时钟周期* param rank: 多通道采集时需要设置的采集编号,假设你定义channle1的rank1channle2 的rank2那么对应你在DMA缓存空间的变量数组AdcDMA[0] 就i是channle1的转换结果AdcDMA[1]就是通道2的转换结果。 单通道DMA设置为 ADC_REGULAR_RANK_1* arg 编号1~16ADC_REGULAR_RANK_1~ADC_REGULAR_RANK_16* retval 无*/
void adc3_channel_set(ADC_HandleTypeDef *adc_handle, uint32_t ch, uint32_t rank, uint32_t stime)
{ADC_ChannelConfTypeDef adc_ch_conf;adc_ch_conf.Channel ch; /* 通道 */adc_ch_conf.Rank rank; /* 序列 */adc_ch_conf.SamplingTime stime; /* 采样时间 */HAL_ADC_ConfigChannel(adc_handle, adc_ch_conf); /* 通道配置 */
}/*** brief 获得ADC转换后的结果* param ch: 通道值 0~17取值范围为ADC_CHANNEL_0~ADC_CHANNEL_17* retval 无*/
uint32_t adc3_get_result(uint32_t ch)
{adc3_channel_set(g_adc3_handle , ch, ADC_REGULAR_RANK_1, ADC_SAMPLETIME_239CYCLES_5); /* 设置通道序列和采样时间 */HAL_ADC_Start(g_adc3_handle); /* 开启ADC */HAL_ADC_PollForConversion(g_adc3_handle, 10); /* 轮询转换 */return (uint16_t)HAL_ADC_GetValue(g_adc3_handle); /* 返回最近一次ADC1规则组的转换结果 */
}/*** brief 获取通道ch的转换值取times次,然后平均* param ch : 通道号, 0~17* param times : 获取次数* retval 通道ch的times次转换结果平均值*/
uint32_t adc3_get_result_average(uint32_t ch, uint8_t times)
{uint32_t temp_val 0;uint8_t t;for (t 0; t times; t) /* 获取times次数据 */{temp_val adc3_get_result(ch);delay_ms(5);}return temp_val / times; /* 返回平均值 */
}adc.h
#ifndef __ADC_H
#define __ADC_H
#include ./SYSTEM/sys/sys.h
/******************************************************************************************/
/* ADC及引脚 定义 */
#define ADC3_CHY_GPIO_PORT GPIOA
#define ADC3_CHY_GPIO_PIN GPIO_PIN_1
#define ADC3_CHY_GPIO_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); }while(0) /* PA口时钟使能 */#define ADC_ADCX ADC3
#define ADC3_CHY ADC_CHANNEL_1 /* 通道Y, 0 Y 17 */
#define ADC3_CHY_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_ADC3_CLK_ENABLE(); }while(0) /* ADC1 时钟使能 */
/******************************************************************************************/void adc3_init(void); /* ADC3初始化 */
void adc3_channel_set(ADC_HandleTypeDef *adc_handle, uint32_t ch, uint32_t rank, uint32_t stime); /* ADC3通道设置 */
uint32_t adc3_get_result(uint32_t ch); /* 获得某个通道值 */
uint32_t adc3_get_result_average(uint32_t ch, uint8_t times); /* 得到某个通道给定次数采样的平均值 */#endif lsens.c
#include ./BSP/ADC/adc3.h
#include ./BSP/LSENS/lsens.h
/*** brief 初始化光敏传感器* param 无* retval 无*/
void lsens_init(void)
{GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;LSENS_ADC3_CHX_GPIO_CLK_ENABLE(); /* IO口时钟使能 *//* 设置AD采集通道对应IO引脚工作模式 */gpio_init_struct.Pin LSENS_ADC3_CHX_GPIO_PIN;gpio_init_struct.Mode GPIO_MODE_ANALOG;HAL_GPIO_Init(LSENS_ADC3_CHX_GPIO_PORT, gpio_init_struct);adc3_init(); /* 初始化ADC */
}/*** brief 读取光敏传感器值* param 无* retval 0~100:0,最暗;100,最亮*/
uint8_t lsens_get_val(void)
{uint32_t temp_val 0;temp_val adc3_get_result_average(LSENS_ADC3_CHX, 10); /* 读取平均值 */temp_val / 40;if (temp_val 100)temp_val 100;return (uint8_t)(100 - temp_val);
}lsens.h
#ifndef __LSENS_H
#define __LSENS_H
#include ./SYSTEM/sys/sys.h
/******************************************************************************************/
/* 光敏传感器对应ADC3的输入引脚和通道 定义 */#define LSENS_ADC3_CHX_GPIO_PORT GPIOF
#define LSENS_ADC3_CHX_GPIO_PIN GPIO_PIN_8
#define LSENS_ADC3_CHX_GPIO_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE(); }while(0) /* PF口时钟使能 */#define LSENS_ADC3_CHX ADC_CHANNEL_6 /* 通道Y, 0 Y 17 */ /******************************************************************************************/void lsens_init(void); /* 初始化光敏传感器 */
uint8_t lsens_get_val(void); /* 读取光敏传感器的值 */#endif main.c
#include ./SYSTEM/sys/sys.h
#include ./SYSTEM/usart/usart.h
#include ./SYSTEM/delay/delay.h
#include ./USMART/usmart.h
#include ./BSP/LED/led.h
#include ./BSP/LCD/lcd.h
#include ./BSP/LSENS/lsens.hint main(void)
{short adcx;HAL_Init(); /* 初始化HAL库 */sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9); /* 设置时钟, 72Mhz */delay_init(72); /* 延时初始化 */usart_init(115200); /* 串口初始化为115200 */led_init(); /* 初始化LED */lcd_init(); /* 初始化LCD */lsens_init(); /* 初始化光敏传感器 */lcd_show_string(30, 50, 200, 16, 16, STM32, RED);lcd_show_string(30, 70, 200, 16, 16, LSENS TEST, RED);lcd_show_string(30, 90, 200, 16, 16, ATOMALIENTEK, RED);lcd_show_string(30, 110, 200, 16, 16, LSENS_VAL:, BLUE);while (1){ adcx lsens_get_val();lcd_show_xnum(30 10 * 8, 110, adcx, 3, 16, 0, BLUE); /* 显示ADC的值 */LED0_TOGGLE(); /* LED0闪烁,提示程序运行 */delay_ms(250);}
}
