学习笔记|模数转换器|ADC原理|STC32G单片机视频开发教程（冲哥）|第十七集：ADC采集

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已于 2023-09-28 15:36:46 修改 · 1.8k 阅读

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#学习 #笔记 #单片机 #stc #嵌入式硬件

于 2023-09-20 15:11:09 首次发布

本文介绍了模数转换器（ADC）原理，阐述了STC32G单片机ADC使用原理，包括控制、配置、时序控制寄存器及相关计算公式。还给出了编写最简单的ADC采集代码（查询&中断）的方法，解决了编译错误问题，最后总结关键知识并布置了简易电压表的课后练习。

1.模数转换器（ADC）是什么？

参考资料：adc模数转换器的作用。
模数转换器即A/D转换器,或简称ADC（Analog-to-digital converter）,通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件。
模拟信号 -> 电压
数字信号 -> 0和1组成的二进制数
那我们思考下我们单片机是怎么把模拟信号转化为数字信号的呢?
原理演示视频：见B站《逐次逼近型ADC转换过程的动画演示》。
简单的总结一下ADC到底是一个什么样的原理?
如果没有超，就写1，如果超了就写0.
分别测量一下两组板子的高度，从大到小一级一级的给它比较上去
结束以后是221.
在这里插入图片描述

如果增加比较的位数，精度更高：
在这里插入图片描述

当然这个位数也不是能一直无限制的高下去，毕竟环境噪声也会对他有所千扰(精度太高，吹口气就有误差了)。
一般的话12位到16位绰绰有余。这就是ADC的一个转化的一个过程，一位一位的逐次转化。

手册说明：

ADC模数转换、传统DAC实现
STC32G系列单片机内部集成了一个12位高速AD转换器。ADC的时钟频率为系统频率。分频再经过用户设置的分频系数进行再次分频(ADC的时钟频率范围为SYSclk/2/1~SYSclk/2/16）。
ADC转换结果的数据格式有两种:左对齐和右对齐。可方便用户程序进行读取和引用。
注意:ADC 的第15通道是专门测量内部 1.19V参考信号源的通道，参考信号源值出厂时校准为1.19V，由于制造误差以及测量误差，导致实际的内部参考信号源相比1.19V，大约有土1%的误差。如果用户需要知道每一颗芯片的准确内部参考信号源值，可外接精准参考信号源，然后利用ADC的第15通道进行测量标定。ADC_VRef+脚外接参考电源时，可利用ADC的第15通道可以反推ADC_VRef+脚外接参考电源的电压;如将ADC_VREF+短接到MCU-VCC，就可以反推 MCU-VCC的电压。
如果芯片有ADC 的外部参考电源管脚ADC_VRef+，则一定不能浮空，必须接外部参考电源或者直接连到VCC。
假设单片机的基准电压为2.96V,以5V为例，比较结果如下：
在这里插入图片描述
注意：使用ADC功能时有Vref引脚的单片机千万千万千万不能悬空，必须接外部参考电压源或者VCC!!!

2.STC32G单片机ADC使用原理

19.1.1 ADC控制寄存器（ADC_CONTR)

在这里插入图片描述

只有15个引脚，可以使用单片机的ADC,不是所有引脚都能使用ADC功能，只有指定的这个ADC的通道（1.19V参考），这15个才能进行ADC的一个转化。
ADC_EPWMT:使能PWM实时触发ADC功能。详情请参考16位高级PWM定时器章节，本节暂时略过，不详细探讨。
如ADC_CHS3:0写0000，就可以使用P1.0。