[开发工具] STM32CubeMX_10 | 使用ADC读取气体传感器数据(MQ-2)

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 楼主| decoding 发表于 2020-4-4 14:45 | 显示全部楼层 |阅读模式
本篇详细的记录了如何使用STM32CubeMX配置STM32L431RCT6的ADC外设,读取MQ-2气体传感器的数据并通过串口发送。
 楼主| decoding 发表于 2020-4-4 14:45 | 显示全部楼层
1. 准备工作
硬件准备
开发板
首先需要准备一个开发板,这里我准备的是STM32L4的开发板(BearPi):
668635e882d1d7ba16.png
 楼主| decoding 发表于 2020-4-4 14:46 | 显示全部楼层
MQ-2模块
MQ-2气体传感器一般用于家庭和工厂的气体泄漏监测装置,适用于液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢气、烟雾等的探测,如图:

408185e882d2f562a6.png
 楼主| decoding 发表于 2020-4-4 14:46 | 显示全部楼层
MQ-2的原理图如下:

128255e882d4de111e.png
 楼主| decoding 发表于 2020-4-4 14:47 | 显示全部楼层
软件准备
     需要安装好Keil - MDK及芯片对应的包,以便编译和下载生成的代码;
     准备一个串口调试助手,这里我使用的是Serial Port Utility;

Keil MDK和串口助手Serial Port Utility 的安装包都可以在文末关注公众号获取,回复关键字获取相应的安装包:
889355e882d72a1c1f.png
 楼主| decoding 发表于 2020-4-4 14:47 | 显示全部楼层
2.生成MDK工程
选择芯片型号
打开STM32CubeMX,打开MCU选择器:
764885e882d8a74978.png
 楼主| decoding 发表于 2020-4-4 14:48 | 显示全部楼层
搜索并选中芯片STM32L431RCT6:

855525e882dab03b22.png
 楼主| decoding 发表于 2020-4-4 14:48 | 显示全部楼层
配置时钟源
    如果选择使用外部高速时钟(HSE),则需要在System Core中配置RCC;
    如果使用默认内部时钟(HSI),这一步可以略过;

这里我都使用外部时钟:
538395e882dcc26b60.png
 楼主| decoding 发表于 2020-4-4 14:49 | 显示全部楼层
配置串口
小熊派开发板板载ST-Link并且虚拟了一个串口,原理图如下:
268055e882de7c3ca2.png
这里我将开关拨到AT-MCU模式,使PC的串口与USART1之间连接。
 楼主| decoding 发表于 2020-4-4 14:49 | 显示全部楼层
接下来开始配置USART1:

693505e882e02ceee3.png
 楼主| decoding 发表于 2020-4-4 14:50 | 显示全部楼层
配置ADC

知识小卡片 —— ADC

ADC全称 Analog-to-Digital Converter,即模拟-数字转换器,可以将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号,进而使用数字电路进行处理,称之为数字信号处理。

STM32L431xx 系列有 1 个 ADC,ADC 分辨率高达 12 位,每个 ADC 具有多达 20 个的采集
通道,这些通道的 A/D 转换可以单次、连续、扫描或间断模式执行。 ADC 的结果可以左对齐
或右对齐方式存储在 16 位数据寄存器中。

STM32L431 的 ADC 最大的转换速率为 5.33Mhz,也就是转换时间为 0.188us(12 位分辨率
时),ADC 的转换时间与 AHB 总线时钟频率无关。

知识小卡片结束啦~对ADC有没有了解呢?
 楼主| decoding 发表于 2020-4-4 14:50 | 显示全部楼层
确定ADC通道
查看小熊派E53接口的原理图:
355835e882e3f73e97.png
 楼主| decoding 发表于 2020-4-4 14:51 | 显示全部楼层
配置ADC(单次转换模式)
首先选择ADC1,开启通道3:
69955e882e6b2d91b.png
 楼主| decoding 发表于 2020-4-4 14:51 | 显示全部楼层
接下来是对ADC的设置,这里我们保持默认即可:

714175e882e7d151d3.png
 楼主| decoding 发表于 2020-4-4 14:52 | 显示全部楼层
最后设置ADC的转换规则:

197865e882e9975cf3.png
 楼主| decoding 发表于 2020-4-4 14:53 | 显示全部楼层
其余的一些设置保持默认即可。
 楼主| decoding 发表于 2020-4-4 14:53 | 显示全部楼层
配置时钟树
STM32L4的最高主频到80M,所以配置PLL,最后使HCLK = 80Mhz即可:
987595e882ed9a8db4.png

881535e882ee03a15d.png

506765e882ee67f14d.png
 楼主| decoding 发表于 2020-4-4 14:54 | 显示全部楼层
生成工程设置

380775e882ef900aa9.png
 楼主| decoding 发表于 2020-4-4 14:54 | 显示全部楼层
代码生成设置
最后设置生成独立的初始化文件:

516585e882f16e1f76.png
 楼主| decoding 发表于 2020-4-4 14:55 | 显示全部楼层
生成代码
点击GENERATE CODE即可生成MDK-V5工程:

914375e882f388b3a5.png
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