day40：ADC电压采集【使用中断获取数据+独立模式+单通道】
【实验】
选择一个普通的GPIO引脚作为测量电压的引脚（探测引脚），用杜邦线连接该GPIO引脚以及被测量的引脚，就会测试出
要测量的GPIO的电压值【可以测量不同时段的动态电压值，比如电压随时间的变化，然后使用上层软件比如Java显示出来】
==============================================================================================
【工程结构】
【代码】
bsp_adc.h
#ifndef __BSP_ADC_H #define __BSP_ADC_H #include "stm32f10x.h" // ADC 编号选择 // 可以是 ADC1/2，如果使用ADC3，中断相关的要改成ADC3的 #define ADC_APBxClock_FUN RCC_APB2PeriphClockCmd #define ADCx ADC2 #define ADC_CLK RCC_APB2Periph_ADC2 // ADC GPIO宏定义 // 注意：用作ADC采集的IO必须没有复用，否则采集电压会有影响 #define ADC_GPIO_APBxClock_FUN RCC_APB2PeriphClockCmd #define ADC_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOC #define ADC_PORT GPIOC #define ADC_PIN GPIO_Pin_1 // ADC 通道宏定义 #define ADC_CHANNEL ADC_Channel_11 // ADC 中断相关宏定义 #define ADC_IRQ ADC1_2_IRQn #define ADC_IRQHandler ADC1_2_IRQHandler //#define ADC_IRQ ADC3_IRQn //#define ADC_IRQHandler ADC3_IRQHandler void ADCx_Init(void); #endif /* __BSP_ADC_H */
bsp_adc.c
#include "./adc/bsp_adc.h"
__IO uint16_t ADC_ConvertedValue;
static void ADCx_GPIO_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
// 打开 ADC IO端口时钟
ADC_GPIO_APBxClock_FUN ( ADC_GPIO_CLK, ENABLE );
// 配置 ADC IO 引脚模式
// 必须为模拟输入
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ADC_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
// 初始化 ADC IO
GPIO_Init(ADC_PORT, &GPIO_InitStructure);
}
static void ADCx_Mode_Config(void)
{
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
// 打开ADC时钟
ADC_APBxClock_FUN ( ADC_CLK, ENABLE );
// ADC 模式配置
// 只使用一个ADC，属于独立模式
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
// 禁止扫描模式，多通道才要，单通道不需要
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE ;
// 连续转换模式
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;
// 不用外部触发转换，软件开启即可
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
// 转换结果右对齐
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
// 转换通道1个
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;
// 初始化ADC
ADC_Init(ADCx, &ADC_InitStructure);
// 配置ADC时钟为PCLK2的8分频，即9MHz
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div8);
// 配置 ADC 通道转换顺序和采样时间
ADC_RegularChannelConfig(ADCx, ADC_CHANNEL, 1,ADC_SampleTime_55Cycles5);
// ADC 转换结束产生中断，在中断服务程序中读取转换值
ADC_ITConfig(ADCx, ADC_IT_EOC, ENABLE);
// 开启ADC ，并开始转换
ADC_Cmd(ADCx, ENABLE);
// 初始化ADC 校准寄存器
ADC_ResetCalibration(ADCx);
// 等待校准寄存器初始化完成
while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADCx));
// ADC开始校准
ADC_StartCalibration(ADCx);
// 等待校准完成
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADCx));
// 由于没有采用外部触发，所以使用软件触发ADC转换
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADCx, ENABLE);
}
static void ADCx_NVIC_Config(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
// 优先级分组
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
// 配置中断优先级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = ADC_IRQ;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
void ADCx_Init(void)
{
ADCx_GPIO_Config();
ADCx_NVIC_Config();
ADCx_Mode_Config();
}
stm32f10x_it.c
bsp_uart.h
#ifndef __BSP_UART_H
#define __BSP_UART_H
#include "stm32f10x.h"
#include "stdio.h"
// 串口1-USART1
#define DEBUG_USARTx USART1
#define DEBUG_USART_CLK RCC_APB2Periph_USART1
#define DEBUG_USART_APBxClkCmd RCC_APB2PeriphClockCmd
#define DEBUG_USART_BAUDRATE 115200
// USART GPIO 引脚宏定义
#define DEBUG_USART_GPIO_CLK (RCC_APB2Periph_GPIOA)
#define DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd RCC_APB2PeriphClockCmd
#define DEBUG_USART_TX_GPIO_PORT GPIOA
#define DEBUG_USART_TX_GPIO_PIN GPIO_Pin_9
#define DEBUG_USART_RX_GPIO_PORT GPIOA
#define DEBUG_USART_RX_GPIO_PIN GPIO_Pin_10
#define DEBUG_USART_IRQ USART1_IRQn
#define DEBUG_USART_IRQHandler USART1_IRQHandler
void DEBUG_UART_Config(void);
void Usart_SendString( USART_TypeDef * pUSARTx, char *str);
#endif /* __BSP_UART_H */
bsp_uart.c
#include "./uart/bsp_uart.h"
//static void NVIC_Configuration(void)
//{
// NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
//
// /* 嵌套向量中断控制器组选择 */
// NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
//
// /* 配置USART为中断源 */
// NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DEBUG_USART_IRQ;
// /* 抢断优先级*/
// NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
// /* 子优先级 */
// NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
// /* 使能中断 */
// NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
// /* 初始化配置NVIC */
// NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
//}
void DEBUG_UART_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
/* 第一步：初始化GPIO */
// 打开串口GPIO的时钟
DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd(DEBUG_USART_GPIO_CLK, ENABLE);
// 将USART Tx的GPIO配置为推挽复用模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DEBUG_USART_TX_GPIO_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(DEBUG_USART_TX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
// 将USART Rx的GPIO配置为浮空输入模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DEBUG_USART_RX_GPIO_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(DEBUG_USART_RX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
/* 第二步：配置串口的初始化结构体 */
// 打开串口外设的时钟
DEBUG_USART_APBxClkCmd(DEBUG_USART_CLK, ENABLE);
// 配置串口的工作参数
// 配置波特率
USART_InitStructure.USART_BaudRate = DEBUG_USART_BAUDRATE;
// 配置 针数据字长
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
// 配置停止位
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
// 配置校验位
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ;
// 配置硬件流控制
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
// 配置工作模式，收发一起
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
// 完成串口的初始化配置
USART_Init(DEBUG_USARTx, &USART_InitStructure);
/*--------------------------------------------------------*/
// // 串口中断优先级配置
// NVIC_Configuration();
//
// // 使能串口接收中断
// USART_ITConfig(DEBUG_USARTx, USART_IT_RXNE, ENABLE);
/*--------------------------------------------------------*/
/* 第三步：使能串口 */
// 使能串口
USART_Cmd(DEBUG_USARTx, ENABLE);
}
/***************** 发送一个字节 **********************/
void Usart_SendByte( USART_TypeDef * pUSARTx, uint8_t ch)
{
/* 发送一个字节数据到USART */
USART_SendData(pUSARTx,ch);
/* 等待发送数据寄存器为空 */
while (USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET);
}
/***************** 发送字符串 **********************/
void Usart_SendString( USART_TypeDef * pUSARTx, char *str)
{
unsigned int k=0;
do
{
Usart_SendByte( pUSARTx, *(str + k) );
k++;
} while(*(str + k)!='\0');
/* 等待发送完成 */
while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx,USART_FLAG_TC)==RESET)
{}
}
///重定向c库函数printf到串口，重定向后可使用printf函数
int fputc(int ch, FILE *f)
{
/* 发送一个字节数据到串口 */
USART_SendData(DEBUG_USARTx, (uint8_t) ch);
/* 等待发送完毕 */
while (USART_GetFlagStatus(DEBUG_USARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET);
return (ch);
}
///重定向c库函数scanf到串口，重写向后可使用scanf、getchar等函数
int fgetc(FILE *f)
{
/* 等待串口输入数据 */
while (USART_GetFlagStatus(DEBUG_USARTx, USART_FLAG_RXNE) == RESET);
return (int)USART_ReceiveData(DEBUG_USARTx);
}
main.c
#include "stm32f10x.h"
#include "./led/bsp_led.h"
#include "./uart/bsp_uart.h"
#include "./adc/bsp_adc.h"
extern __IO uint16_t ADC_ConvertedValue;
// 全局变量，用于保存转换计算后的电压值
float ADC_ConvertedValueLocal;
// 软件延时
void Delay(__IO uint32_t nCount)
{
for(; nCount != 0; nCount--);
}
int main(void)
{
DEBUG_UART_Config();
ADCx_Init();
printf("\r\n ----这是一个ADC单通道中断读取实验----\r\n");
while (1)
{
ADC_ConvertedValueLocal =(float) ADC_ConvertedValue/4096*3.3;
printf("\r\n The current AD value = 0x%04X \r\n",ADC_ConvertedValue);
printf("\r\n The current AD value = %f V \r\n",ADC_ConvertedValueLocal);
printf("\r\n\r\n");
Delay(0x0ffffee);
}
}
代码的要点：
bsp_adc.h和bsp_adc.c负责电压采集配置，每次采集完电压之后都产生一次中断，在中断服务函数里面获取采集到的电压值（这个值并不是最后
的电压值，需要转换才是准确的电压值，在main.c中有转换）
bsp_uart.h和bsp_uart.c负责串口通信，在串口调试助手中显示采集到的电压数据
stm32f10x_it.c是中断服务函数，配置函数获取采集到的电压值
main.c调用底层函数，并在串口中显示电压值
==================================
编译以上的程序，并烧录到板子中。
【接线图】【记得把BEEP引脚和C1之间的跳帽摘掉，不然蜂鸣器会响】
（1）测量3.3V引脚的电压【用杜邦线连接PC1和3.3V引脚】
结果：测出来的电压是3.29.。。。，结果是对的。
（2）采集GND引脚的电压【同理用杜邦线连接PC1和GND引脚】，结果：
（3）采集普通GPIO引脚的电压，比如PC3引脚，结果：
（4）采集电位器（其实是一个滑变电阻器，旋转旋钮可以改变电压）的电压，查原理图，用PC1连接VAR引脚，结果：
旋钮顺时针旋转采集到的电压变小：
旋钮逆时针旋转采集到的电压变大：
===========================================================================================================
以上使用PC1引脚连接杜邦线可以测量任意引脚的电压，即使用ADC可以进行电压的采集，同时还可以采集不同时段的电压值。
这点需要查看某个电压值（这个参数如果是一个比较重要的参数）就比较方便【使用场景】。
浙公网安备 33010602011771号