【蓝桥杯嵌入式组】HAL库STM32CubeMx学习笔记六：04-ADC

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分类专栏：【蓝桥杯嵌入式组】HAL库STM32CubeMx学习笔记文章标签： stm32 单片机蓝桥杯 c语言嵌入式硬件

于 2022-11-02 21:18:35 首次发布

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本文介绍STM32开发板上的ADC模块特性及其与I2C接口的配合使用方法。通过实例演示如何利用电位器和可编程电阻MCP4017调整ADC输入电压，并通过按键控制实现动态调整。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一、开发板资源介绍

STM32 ADC是12为逐次比较型，多达18个通道，可测量16个外部和2个内部信号源，各通道的转换可以单次、连续、扫描或间断模式执行，转换结果可以左对齐或右对齐方式存储在16为数据寄存器中。

ADC使用引脚如下图所示，其中红色框里的是竞赛题目中用到的引脚。注意左侧一栏为ADC1的引脚通道，右侧为ADC2的引脚通道。
在这里插入图片描述
开发板上有4个电位器，其中R37和R38作用是模拟电压输出，与ADC模拟输入通道连接，即我们可以使用开发板上的通过测量由电位器R37和P38调节的电压大小。

4个电位器的位置如图所示。

到这里我们了解到，电位器R37与PB15相连，使用ADC2通道15；R38与PB12相连，使用ADC1通道11；MCP4017与PB14相连，使用ADC1通道5。

那么这个MCP4017是什么呢？

MCP4017为可编程电阻。使用I2C通讯协议，引脚为PB6,PB7 ，控制的电阻连接PB14。
MCP4017的默认总阻值为100kΩ ，对应0-127个档位，当寄存器为0时，阻值为0；
当寄存器为0x7F时阻值为100k。

也就是说我们可以通过编程控制MCP4017的阻值，进而控制输出电压的大小，然后可由相连的PB14引脚ADC1通道5测量验证。
在这里插入图片描述

二、配置工程

1、配置引脚

电位器R37与PB15相连，使用ADC2通道15
在这里插入图片描述
R38与PB12相连，使用ADC1通道11；MCP4017与PB14相连，使用ADC1通道5

在这里插入图片描述

2、添加文件

赛点资料包里的底层驱动代码文件夹下的i2c_hal.c i2c_hal.h添加到工程里
在这里插入图片描述
将以上.c.h复制到工程下对应文件夹中

在KEIL中将.c文件添加进来

别忘了在main.c中添加.h文件以及初始化函数。
在这里插入图片描述

三、真题小练习

要求： 使用按键B1通过I2C接口改变MCP4017的阻值，从而改变ADC1-IN15的输入电压，用R38改变ADC1-IN11的输入电压，R37改变ADC2-IN15的输入电压。

用ADC1采集两路电压进行AD转换，用ADC2采集一路电压进行AD转换，转换结果显示在LCD上。

该工程代码可在优快云资源下载

1.在main.c中用户添加变量区内设置变量

uint8_t ucLcd[21];
uint8_t ucKEY,ucKEYLong;
uint8_t ucADCTime;//测量时间
uint16_t usAdc[3];//测量结果
uint8_t ucMCP = 0x0f;//电阻阻值

uint8_t ucLCD[21];
float VR37,VR38,VM4017;
uint8_t ucMcp = 0x0f;  //MCP值

2.在main.c中用户添加代码区添加以下代码

ADC校准

/*ADC校准，放在初始化里*/
void ADC_Init(void)
{
    HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1, ADC_SINGLE_ENDED);
    HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc2,ADC_SINGLE_ENDED);
}

ADC功能函数，测量电压值

/*在while中调用*/
void ADC_Proc(void)
{	
    HAL_ADC_Start(&hadc1);
    if(HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,10) == HAL_OK)
        VR38 = HAL_ADC_GetValue(&hadc1)*3.3/4095;    //测量R38
    if(HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,10) == HAL_OK)		  
        VM4017 = HAL_ADC_GetValue(&hadc1)*3.3/4095;  //测量MCP4017

    HAL_ADC_Start(&hadc2);
    if(HAL_ADC_PollForConversion(&hadc2,10) == HAL_OK)
        VR37 = HAL_ADC_GetValue(&hadc2)*3.3/4095;    //测量R37
}

通过I2C改变MCP4017的阻值

void MCP_WD(uint8_t value)
{
	I2CStart();
	I2CSendByte(0x5e);
	I2CWaitAck();
	
	I2CSendByte(value);
	I2CWaitAck();
	I2CStop();
}

按键功能函数

/*通过按键B1改变MCP4017的阻值*/
void KEY_Proc()
{
	if(!HAL_GPIO_ReadPin(KEY1_GPIO_Port,KEY1_Pin))
	{
		HAL_Delay(10);
		if(!HAL_GPIO_ReadPin(KEY1_GPIO_Port,KEY1_Pin))
			ucKEY =1;
	}
	if(ucKEY != ucKEYLong)
		ucKEYLong = ucKEY;
	else
		ucKEY = 0;
		
	if(ucKEY == 1)
	{
		ucMCP += 0x10;
		if(ucMCP == 0x8f)//这里的值可以自己设定
			ucMCP = 0x0f;
		MCP_WD(ucMCP);
	}
}

LCD显示函数

void LCD_Proc(void)
{
	sprintf((char *)ucLCD,"R37:%.2f  B1:%03X",VR37,ucMcp);
	LCD_DisplayStringLine(Line4,ucLCD);
	sprintf((char *)ucLCD,"R38:%.2f MCP:%.2f",VR38,VM4017);
	LCD_DisplayStringLine(Line5,ucLCD);
}

3.在while里调用

在这里插入图片描述

在这里有一些学习资料建议，欢迎批评指正【蓝桥杯嵌入式组】HAL库STM32CubeMx学习笔记汇总：学习建议及资料