STM32CUBEMX + ADC

只看该作者 · 2023-11-25 14:35

STM32CUBEMX + ADC(单通道，双通道DMA)STM32CUBEMX + ADC(单通道，双通道DMA)
案例应用：使用ADC采集电压（单通道、单通道+DMA、双通道+DMA），并利用串口打印采集转换后的电压值
1.工具
IAR
STM32CUBEMX
开发板STM32F411VET6
预备知识参见：【STM32】HAL库 STM32CubeMX教程九—ADC
2.工程配置
2.1 单通道
2.1.1系统时钟RCC、SYS配置

只看该作者 · 2023-11-25 14:44

2.1.2 ADC配置，这里强调2点，

使用ADC1——>IN4（通道4）,本案例使用F4开发版，在12bit分辨率下，最小转换时间为15周期（最小转换时间 > 采样时间，具体可以百度），本案例转换时间为 15/16M = 0.937us

（F4）最小转换时间:

12bit——>15周期

10bit——>13周期

8bit——>11周期

6bit——> 9周期

只看该作者 · 2023-11-25 14:45

注入模式，可以这样理解：把注入模式看作为中断，若果有注入，注入优先（相较于规则），完成之后在继续规则模式

2.1.3 配置工程文件名、路径、ToolChain/IDE——>GENERATE CODE ,完成之后打开项目

只看该作者 · 2023-11-25 14:45

main.c

复制

#include "main.h"

#include "adc.h"

#include "usart.h"

#include "gpio.h"

#include "stdio.h"

void SystemClock_Config(void);



uint32_t ADC_Value;



int main(void)

{

  HAL_Init();

  SystemClock_Config();



  MX_GPIO_Init();

  MX_ADC1_Init();

  MX_USART2_UART_Init();

 

  printf("start\r\n");

  while (1)

  {

     HAL_ADC_Start(&hadc1);     //启动ADC转换

     HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);   //等待转换完成，50为最大等待时间，单位为ms



     if(HAL_IS_BIT_SET(HAL_ADC_GetState(&hadc1), HAL_ADC_STATE_REG_EOC))

    {

      ADC_Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);   //获取AD值



      printf("ADC1 Reading : %d \r\n",ADC_Value);//采样的值

      printf("PA4 True Voltage value : %.4f \r\n",ADC_Value*3.3f/4096);

          //转化后的电压值

      }

          HAL_Delay(1000);

  }

}

只看该作者 · 2023-11-25 14:45

2.2 单通道+DMA
2.2.1 STM32CUBEMX配置与单通道大致一样，需要修改的见下图（开启DMA请求，并在DMA配置中添加ADC1）

只看该作者 · 2023-11-25 14:45

注意：DMA配置里要选择 Mode选择Circular，Data Width选择 Word，（如果是HalfWord，则会将采集到的数值进行合并，范围超出2^12 = 4096）

只看该作者 · 2023-11-25 14:46

2.2.2 配置工程文件名、路径、ToolChain/IDE——>GENERATE CODE ,完成之后打开项目

main.c

复制

#include "main.h"

#include "adc.h"

#include "dma.h"

#include "usart.h"

#include "gpio.h"

#include "stdio.h"



void SystemClock_Config(void);



uint32_t ADC_Value[100];

uint8_t i;

float ad1 = 0;



int main(void)

{ 

  HAL_Init();

  SystemClock_Config();



  MX_GPIO_Init();

  MX_DMA_Init();

  MX_ADC1_Init();

  MX_USART2_UART_Init();

  //开启ADC_DMA采集

  HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, ADC_Value, 100);//DMA自动把对应的通道值放入ADC_Value数组内

  

  while (1)

  {

    //数据处理 与 DMA存值 不同步 ，在这里判断下转换是否完成，完成则进行数据处理

     if(HAL_IS_BIT_SET(HAL_ADC_GetState(&hadc1), HAL_ADC_STATE_REG_EOC))

     {          

                  for(i = 0; i < 100; i++)//数据处理 与 DMA存值 不同步  

                  {

                        ad1 += ADC_Value[i];       

                  }  

                       ad1 /=  100.0;

                       printf("PA4 Reading Vol Value: %.4f \r\n", ad1*3.3f/4096);

                       HAL_Delay(500);

        

     }

    

  }

  /* USER CODE END 3 */

}

只看该作者 · 2023-11-25 15:04

DMA：搬运数据思想
将一块内存的数据搬到另外一块内存，（注意内存可位于系统内部，也可位于外部设备，其实就是一块地址，形象的可理解为buf[], 某个寄存器等。）
在搬运的时候，1次搬运的数据大小必须是2的n次方（n= 0,1…）,只要设置好相应外设的dma映射通道号（这一部分是由hardware designer设计的），以及其他相应配置，并使能DMA功能，它就自动开始搬运了，（内存到内存这种方式是相对较快的）。

只看该作者 · 2023-11-25 15:04

2.3 多通道+DMA
2.3.1 STM32CUBEMX配置与单通道+DMA大致一样，需要修改的见下图（2个通道IN4、IN6, 开启连续扫描模式；并注意Rank下选择不同的通道，不配置默认通道相同，我刚开始没有配置，结果2个引脚采集的值一样，浪费了半天时间找原因…）

只看该作者 · 2023-11-25 15:05

只看该作者 · 2023-11-25 15:05

2.3.2 配置工程文件名、路径、ToolChain/IDE——>GENERATE CODE ,完成之后打开项目

main.c

复制

#include "main.h"

#include "adc.h"

#include "dma.h"

#include "usart.h"

#include "gpio.h"

#include "stdio.h"



 uint32_t ADC_1 = 0, ADC_2 = 0;

 uint32_t ADC_Value[100];

 uint8_t i;



int main(void)

{

  HAL_Init();



  SystemClock_Config();



  MX_GPIO_Init();

  MX_DMA_Init();

  MX_ADC1_Init();

  MX_USART2_UART_Init();



  HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t*)&ADC_Value, 100);//100数据量

  printf("ADC Sampling start\r\n");



  while (1)

  {

     

      HAL_Delay(500);//这里不加延时，采集输出值第一次为0 

      for(i=0; i<100;)

     {

      ADC_1 = ADC_Value[i++];   

      ADC_2 = ADC_Value[i++];

     }

      printf("double channel ADC test\r\n");

      printf("ADC_1 = %1.4f\r\n", ADC_1*3.3f/4096);

      printf("ADC_2 = %1.4f\r\n", ADC_2*3.3f/4096);



  }

  





}