APM32F003外设ADC单通道和多通道应用

只看该作者 · 2022-4-28 15:16

本帖最后由 susutata 于 2022-4-28 15:23 编辑

APM32F003外设ADC单通道和多通道应用

01 ADC简介

APM32F003的ADC是一个12位，ADC时钟最高可选择Fmaster时钟的一半。带有9个通道，可测量8个外部和1个内部信号源。各通道的A/D转换可选择单次、连续和扫描模式执行。而ADC的转换结果也可以以左对齐或右对齐的方式存储在16位数据寄存器中。

02 ADC特点

APM32F003的ADC相比于F0x，F10x，F4x系列有所简化，但也保留了相对核心的功能，能够满足普通场合下的应用需求。

03 ADC应用

## 单通道转换

### 定义公共信息

/** ADC Channel Definition*/
#define ADC_CH0_CHANNEL                   ADC_CHANNEL_0

/** ADC GPIO Definition*/
#define ADC_CH0_GPIO_PIN                   GPIO_PIN_5
#define ADC_CH_GPIO_PORTC                GPIOC

/** ADC Info*/
#define VDD_VOLTAGE                      ((uint32_t)3300)
#define ADC_RANGE                         ((uint32_t)4095)

### 设置ADC通道和方式

/** ADC Single Convert Init*/
void ADC_SingleConvInit(void)
{
ADC_Config_T adcConfig;

ADC_GPIOConfig();

ADC_SetMode(ADC_MODE_SINGLE_END);

/** ADC Configuration*/
ADC_ConfigStructInit(&adcConfig);
adcConfig.channel = ADC_CH0_CHANNEL;
adcConfig.convMode = ADC_CONV_MODE_CONTINUOUS;
adcConfig.interrupt = ADC_INT_CC;
ADC_Config(&adcConfig);

/** Calibration*/
ADC_Calibration();

ADC_Enable();
ADC_StartConversion();
}

### 轮询转换值

/** ADC Poll for Single Conversion*/
void ADC_PollSingleConv(void)
{
uint16_t adcData;
uint16_t voltage;

if(ADC_ReadStatusFlag(ADC_FLAG_CC) == SET)
{
      ADC_ClearStatusFlag(ADC_FLAG_CC);

      adcData = ADC_ReadData();

      voltage = (adcData * VDD_VOLTAGE) / ADC_RANGE;

      printf("ADC Channel 0 Voltage： %d\r\n",adcData);
}
}

## 多通道扫描

### 定义公共信息

/** ADC Channel Definition*/
#define ADC_CH0_CHANNEL                   ADC_CHANNEL_0
#define ADC_CH1_CHANNEL                   ADC_CHANNEL_1
#define ADC_CH2_CHANNEL                   ADC_CHANNEL_2

/** ADC GPIO Definition*/
#define ADC_CH0_GPIO_PIN                   GPIO_PIN_5
#define ADC_CH1_GPIO_PIN                   GPIO_PIN_6
#define ADC_CH2_GPIO_PIN                   GPIO_PIN_4
#define ADC_CH_GPIO_PORTC                GPIOC

/** ADC Info*/
#define VDD_VOLTAGE                      ((uint32_t)3300)
#define ADC_RANGE                         ((uint32_t)4095)

### 设置ADC通道和方式

> 注意扫描的通道数量和所设置的通道一致，比如设置了通道CH2，则ADC会从ADC CH0扫描到ADC CH2，共三个通道。

/** ADC GPIO Config*/
void ADC_GPIOConfig(void)
{
GPIO_Config_T gpioConfig;

gpioConfig.intEn = GPIO_EINT_DISABLE;
gpioConfig.mode = GPIO_MODE_IN_FLOATING;
gpioConfig.pin = ADC_CH0_GPIO_PIN | ADC_CH1_GPIO_PIN | ADC_CH2_GPIO_PIN;
GPIO_Config(ADC_CH_GPIO_PORTC, &gpioConfig);
}

/** ADC Continuous Scan Init*/
void ADC_ContinuousScanInit(void)
{
ADC_Config_T adcConfig;

ADC_GPIOConfig();

ADC_SetMode(ADC_MODE_SINGLE_END);

/** ADC Configuration*/
ADC_ConfigStructInit(&adcConfig);
adcConfig.div = ADC_DIV_4;
adcConfig.channel = ADC_CH2_CHANNEL;
adcConfig.convMode = ADC_CONV_MODE_CONTINUOUS;
adcConfig.scanMode = ADC_SCAN_MODE_ENABLE;
adcConfig.interrupt = ADC_INT_CC;
ADC_Config(&adcConfig);

/** Calibration*/
ADC_Calibration();

ADC_Enable();
ADC_StartConversion();
}

### 轮询转换值

/** ADC Poll for Conversion*/
void ADC_PollForConv(void)
{
uint16_t adcArray[10] = {0};
uint16_t voltage;
uint8_t bufferIndex;

if(ADC_ReadStatusFlag(ADC_FLAG_CC) == SET)
{
      ADC_ClearStatusFlag(ADC_FLAG_CC);

      for(bufferIndex = 0; bufferIndex < 10; bufferIndex)
      {
         adcArray[bufferIndex] = ADC_ReadBufferData((ADC_BUFFER_IDX_T)(bufferIndex));
      }

      for(bufferIndex = 0; bufferIndex < 3; bufferIndex++)
      {
         voltage = (adcArray[bufferIndex] * VDD_VOLTAGE) / ADC_RANGE;

         printf("ADC Channel %d Voltage： %d\r\n",bufferIndex, voltage);
      }
}
}

## 软件滤波

在硬件抗干扰能力不足的情况下，我们可以牺牲采用速率，采用软件方法进行滤波，从而得到更加稳定的采样值。一般应用的情况下，“抗脉冲干扰均值滤波”算法就能够满足需求。

/** Anti-interference Average Filtering*/
uint16_t Anti_AverageFilter(uint16_t *buffer, uint16_t length)
{
uint16_t temp;
uint16_t i,j;

/**Bubbling Sort*/
for(j = 0; j < length - 1; j++)
{
      for(i = 0; i < length - j - 1; i++)
      {
         if(buffer > buffer[i + 1])
         {
            temp = buffer;
            buffer = buffer[i + 1];
            buffer[i + 1] = temp;
         }
      }
}

temp = 0;

for(i = 1; i < length - 1; i++)
{
      temp += buffer;
}
temp /= (length - 2);

return temp;
}