ADC模数转换

1、ADC（Analog Digital Convert）模数转换

引脚上连续变化的模拟电压转换为内存中存储的数字变量

逐次逼近型ADC结构图：ADC0809芯片

 

2、STM32的ADC框图：

① ADC的输入通道；

② 模拟多路开关；

③ 模数转换器；

④ 规则组（16个通道+1个数据寄存器）和注入组（4个通道+ 4个数据寄存器）；

⑤ 触发ADC开始转换：硬件触发（定时器触发）+软件触发；

⑥ VREF+, VREF-, VDDA+, VDDA- 表示内部模拟电路电源（ADC, 锁相环, RC振荡器）

⑦ 注入通道数据寄存器+规则通道数据寄存器  

⑧ 模拟看门狗（阈值高限和阈值低限）

 

3、ADC基本结构

 

4、ADC通道和引脚复用的关系

 

5、规则组的4种转换模式

非扫描模式，单次转换

非扫描模式，连续转换

扫描模式，单次转换

扫描模式，连续转换

 

  规则通道的外部触发源：

数据对齐：数据左对齐 + 数据右对齐

转换时间 = 采样时间 + 12.5 * ADC周期

校准：复位校准、开始校准

 

1、电位器ADC转换实验

ADC模块文件   ADC.c

#include "stm32f10x.h"

void MyADC_Init(void)
{
    /*开启时钟*/
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    
    
    /*配置ADC的时钟频率*/
    RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); // 72MHz÷6=12MHz

    /*配置GPIO*/
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模拟输入模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
 	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    
    /*选择规则组的输入通道，规则组共有16个通道可以选择*/
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5); //采样时间为55.5个采样周期

    /*配置ADC转换器*/
    ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
    ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //独立模式
    ADC_InitStructure.ADC_DataAlign =       ADC_DataAlign_Right; //选择为右对齐
    ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; // 软件触发
    ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE; //单次模式
    ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE ; //非扫描模式
    ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1; //1个通道 
    ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);

    ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); // 开启ADC的电源

    /*校准*/
    ADC_ResetCalibration(ADC1); //复位校准
    while( SET == ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1) ) ; // 返回复位校准状态
    ADC_StartCalibration(ADC1);
    while( SET == ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) ) ; // 返回校准标志位
}

uint16_t ADC_GetValue(void)
{
    ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); // 软件触发ADC转换
    while( RESET == ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC) ); // 55.5 + 12.5 = 68个周期，68 * 1/12MHz = 5.6us
    return ADC_GetConversionValue(ADC1);
}

主函数文件 main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "ADC.h"

uint16_t Value = 0;

int main(void)
{
	OLED_Init();	
    MyADC_Init();

    OLED_ShowString(1, 1, "Value: ");
	
	while(1)
	{
        Value = ADC_GetValue();
        OLED_ShowNum(1, 9, Value, 5);
	}	
}