ADC配置

本文详细介绍了STM32的ADC模块与DMA控制器的结合使用方法,包括配置GPIO口、设置ADC与DMA参数、实现通道切换及求取平均值等关键步骤,为STM32的ADC数据采集提供了高效方案。

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  记录一下STM32的ADC编程方法!

        前面已经学习了DMA,知道如何使用DMA去减小CPU的负担,这里的ADC转换也来使用DMA---这个也是STM32的ADC转换最常见的方式。

 

---第一步是---了解STM32的ADC对应的GPIO口----如下图---不用记住,可以查询,我是将它剪下来粘贴到书本的相应章节----!

 

---第二步是---配置相应ADC转换的GPIO口----这里使用PC0--PC1

static void ADC1_GPIO_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);  //打开DMA1的时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 |GPIO_Pin_1;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;  //模拟输入
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
}

---第三步是---配置ADC的DMA----配置ADC通道等---

#define ADC1_DR_Address    ((u32)0x40012400+0x4c)  //外设地址
__IO uint16_t ADC_ConvertedValue[2];  //内存数组

 

static void ADC1_Mode_Config(void)
{
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;

DMA_DeInit(DMA1_Channel1);  
//---------------ADC的DMA配置--------------------
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address;  //ADC1地址---代表ADC1保存转换值的寄存器
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)&ADC_ConvertedValue;  //内存地址---用来保存DMA传输过来的ADC转换值----后面直接使用的变量地址
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;  //外设为数据源
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 2;  //传输总数据---2通道需要传输2个数据
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;  //外设地址固定
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;  //内存地址自增---总体表示始终从外设ADC1地址处取值---依次保存到连续的两个内存变量中---
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;   //外设传输数据单元---半字16位
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;  //内存传输数据单元---半字16位
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;  //循环模式---2个数据依次循环接收从外设ADC1传输过来的ADC值---
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;  //高优先级
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;  //禁止内存传内存
DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);

DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);  //再次打开DMA1

        //------------ADC模式配置------------------------
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;  //独立模式----还有很多模式---这个比较常见
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE ;   //扫描模式---采集多通道使用----本程序采集2通道---所以扫描模式
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;  //连续转换模式---不难理解---就是不停地采集---一次接一次
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;  //不使用外部触发转换---触发分为外部触发---比如中断与定时器。软件触发---后面有专用函数
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;   //采集的数据右对齐---方便计算
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 2;  //总共需要转换的通道个数---这里2个
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);

RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div8);  //配置ADC转换时钟---PCLK2的8分频
        //下面这个函数比较重要----配置ADC的通道与采样周期---前面说的PC0与PC1对应的ADC通道分别是--10与11。采集周期也有几种。
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_10, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_11, 2, ADC_SampleTime_55Cycles5);

ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);  //打开DMA1的ADC1
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);  //打开ADC1

ADC_ResetCalibration(ADC1);  //复位校准寄存器
while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));  //等待校准寄存器复位完成

ADC_StartCalibration(ADC1);  //ADC校准
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));  //校准完成

ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);  //软件触发转换
}

---第四部分是---在硬件上使用了一个通道切换芯片----CD4052----由PC2---PC3控制通道的选择CD4052切换控制GPIO配置----

void GPIO_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;  //推完输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
}

---第五部分是---主函数-----

extern __IO uint16_t ADC_ConvertedValue[2];  //声明外部变量
uint16_t My_ADC[2];  //求平均值

int main(void)
{
u8 i,led=0x01;

USART1_Config();


ADC1_GPIO_Config();
ADC1_Mode_Config();


while (1)
{
My_ADC[0]=0;
My_ADC[1]=0;


for(i=0;i<10;i++)  
{
                        My_ADC[0]+=ADC_ConvertedValue[0];
My_ADC[1]+=ADC_ConvertedValue[1];
               }
My_ADC[0]=My_ADC[0]/10;   //采集10次求平均值
My_ADC[1]=My_ADC[1]/10;

ADC_ConvertedValueLocal =(float) My_ADC[0]/4096*3.3;   //转换为电压值

printf("\r\n The current AD---0 value = 0x%04X \n", My_ADC[0]); 
printf("The current AD---0 value = %f V \n",ADC_ConvertedValueLocal); 

ADC_ConvertedValueLocal =(float) My_ADC[1]/4096*3.3; 

printf("The current AD---1 value = 0x%04X \n", My_ADC[1]); 
printf("The current AD---1 value = %f V \n",ADC_ConvertedValueLocal);  
}
}

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在嵌入式系统中,ADC(模数转换器)的配置通常涉及多个方面,包括初始化ADC模块、设转换模式、启用中断或DMA、以及读取ADC值等。以下是几个不同平台的ADC配置代码示例,适用于STM32和nRF52832等常见的微控制器。 ### STM32 ADC 配置示例 以下是一个使用STM32标准外设库配置ADC1的示例,包括设为独立模式、启用扫描和连续转换模式、配置中断等: ```c // ADC初始化结构体配置 ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; // 配置ADC结构体 ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE; ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; // 连续转换模式 ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1; // 一个转换序列 ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); // 配置中断触发条件:ADC1的常规通道转换完成 ADC_ITConfig(ADC1, ADC_IT_EOC, ENABLE); // 配置NVIC以使能ADC1中断 NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = ADC1_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); ``` ### nRF52832 ADC 配置示例 对于nRF52832芯片,使用nRF驱动库配置ADC的示例代码如下,该代码初始化ADC并启用通道0,随后定义了一个函数用于获取ADC值: ```c #define ADC_REF_VOLTAGE_IN_MILLIVOLTS 600 /**< Reference voltage (in millivolts) used by ADC while doing conversion. */ #define ADC_PRE_SCALING_COMPENSATION 6 /**< The ADC is configured to use VDD with a 1/6 gain -> 6x. */ static void adc_init(void) { uint32_t err_code; nrf_drv_adc_config_t config = NRF_DRV_ADC_DEFAULT_CONFIG; config.reference = NRF_ADC_CONFIG_REF_VBG; // 使用内部1.2V参考电压 config.resolution = NRF_ADC_CONFIG_RES_10BIT; // 分辨率10位 err_code = nrf_drv_adc_init(&config, NULL); APP_ERROR_CHECK(err_code); nrf_drv_adc_channel_enable(&m_channel_cfg[0]); // 启用ADC通道0 } static uint16_t get_adc_value(void) { uint32_t err_code; uint16_t adc_value = 0; err_code = nrf_drv_adc_sample_convert(m_channel_cfg[0].channel_index, &adc_value); if (err_code != NRF_SUCCESS) { adc_value = 0; } return adc_value; } ``` ### ADC通道定义与DMA配置 如果需要使用DMA进行多通道ADC采样,可以参考以下宏定义,用于定义ADC通道及相关GPIO和时钟配置: ```c /* --------------- ADC0 DMA 定时器触发 --------------- */ //电源电压 /* PC1 PA1 ADC01_IN15*/ #define ADC_VOLT_RCU RCU_GPIOC #define ADC_VOLT_PORT GPIOC #define ADC_VOLT_PIN GPIO_PIN_5 #define ADC_VOLT_ADC_RCU RCU_ADC0 #define ADC_VOLT_ADC ADC0 #define ADC_VOLT_CHANNEL ADC_CHANNEL_15 //遥杆 /* PC1 ADC012_IN11*/ #define ADC_X_RCU RCU_GPIOC #define ADC_X_PORT GPIOC #define ADC_X_PIN GPIO_PIN_1 #define ADC_X_ADC_RCU RCU_ADC0 #define ADC_X_ADC ADC0 #define ADC_X_CHANNEL ADC_CHANNEL_11 /*PA1 ADC012_IN1*/ #define ADC_Y_RCU RCU_GPIOA #define ADC_Y_PORT GPIOA #define ADC_Y_PIN GPIO_PIN_1 #define ADC_Y_ADC_RCU RCU_ADC0 #define ADC_Y_ADC ADC0 #define ADC_Y_CHANNEL ADC_CHANNEL_1 /* --------------- ADC0 DMA 定时器触发 --------------- */ //ADC通道定义 #define CMD_ADC_VOLT 0 //电源采集ADC #define CMD_ADC_X 1 //遥感X #define CMD_ADC_Y 2 //遥感Y #define ADC_CHANNEL_ALL (3) ``` 以上代码示例展示了如何在STM32和nRF52832平台上配置ADC,具体配置可以根据实际需求进行调整,例如修改ADC通道、参考电压、分辨率等参数[^1]。
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