STM32使用ADC读取电压并通过UART输出

只看该作者 · 2024-9-26 07:49

我们使用的是STM32F103C8T6开发板，STM32CubeMX用于配置外设，Keil用于编写和编译代码。

硬件连接

ADC输入：我们将一个电位器的中间引脚连接到STM32的ADC引脚（PA0）。
UART通信：我们使用USB转TTL模块与开发板的UART1（PA9: TX，PA10: RX）连接到PC。

步骤1：STM32CubeMX配置

时钟配置：设置系统时钟为72MHz，使用外部晶振。
ADC配置：
- 在Pinout中，设置PA0为Analog模式。
- 在Configuration中，将ADC模式设置为单次转换模式。
UART配置：
- 设置UART1波特率为115200，8数据位，1停止位，无奇偶校验。
生成代码：点击“Generate Code”，将项目导出到Keil中。

步骤2：Keil代码实现以下是具体的代码实现，用于ADC读取电压并通过UART发送结果。

#include "main.h"

#include "stdio.h"



ADC_HandleTypeDef hadc1;

UART_HandleTypeDef huart1;



uint32_t adcValue = 0;

char uartBuffer[50];



// 重定向printf到UART

int fputc(int ch, FILE *f) {

    HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, HAL_MAX_DELAY);

    return ch;

}



void SystemClock_Config(void);

static void MX_GPIO_Init(void);

static void MX_ADC1_Init(void);

static void MX_USART1_UART_Init(void);



int main(void) {

    HAL_Init();

    SystemClock_Config();



    MX_GPIO_Init();

    MX_ADC1_Init();

    MX_USART1_UART_Init();



    while (1) {

        // 启动ADC并等待转换结束

        HAL_ADC_Start(&hadc1);

        HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, HAL_MAX_DELAY);

        adcValue = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);

        

        // 将ADC值转换为电压并通过UART发送

        float voltage = (adcValue / 4096.0) * 3.3;  // 假设3.3V参考电压

        sprintf(uartBuffer, "Voltage: %.2f V\r\n", voltage);

        HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)uartBuffer, strlen(uartBuffer), HAL_MAX_DELAY);



        HAL_Delay(1000);  // 1秒延迟

    }

}



// ADC1初始化

static void MX_ADC1_Init(void) {

    ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};



    hadc1.Instance = ADC1;

    hadc1.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE;

    hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;

    hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;

    hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;

    hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;

    hadc1.Init.NbrOfConversion = 1;

    HAL_ADC_Init(&hadc1);



    sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_0;

    sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1;

    sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_55CYCLES_5;

    HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig);

}



// UART1初始化

static void MX_USART1_UART_Init(void) {

    huart1.Instance = USART1;

    huart1.Init.BaudRate = 115200;

    huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;

    huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;

    huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;

    huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;

    huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;

    huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;

    HAL_UART_Init(&huart1);

}



// GPIO初始化

static void MX_GPIO_Init(void) {

    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

}



// 系统时钟配置

void SystemClock_Config(void) {

    // 略，使用CubeMX生成的系统时钟配置代码

}

代码解释：

ADC配置：我们初始化ADC1并选择PA0作为输入通道，设置ADC为单次转换模式。
UART配置：初始化UART1，用于将数据发送到PC终端。
数据采集与发送：每次启动ADC后，我们将采集到的ADC值转换为对应的电压，并通过UART发送。

步骤3：运行效果通过串口调试工具（如PuTTY或SecureCRT），连接到STM32的串口（115200波特率）。每隔1秒，可以看到电位器对应的电压值输出到终端。
总结：本项目展示了如何在STM32上使用ADC读取电压并通过UART输出。该项目不仅适合初学者练习基本的外设使用，也可以作为更加复杂应用的基础。