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[STM32WB] 【STM32WB09KE测评】-基础任务4-ADC外设驱动

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 楼主| YangTwo 发表于 2024-11-9 17:33 | 显示全部楼层 |阅读模式
AD, ADC, ST, STM, STM32
本帖最后由 YangTwo 于 2024-11-9 17:33 编辑

ADC简介
STM32WB09系列的ADC有16中工作模式组合：
• External signals through ADC_VINPx and ADC_VINMx, where x=0,1,2 or 3
– Up to 4 differential inputs
– Up to 8 single-ended inputs one single ended input to interface with a temperature sensor in a range up to 1.2 V
• one single ended input connected to VBAT for battery level detector in a range up to 3.6 V
• two single ended inputs connected to GND for calibration
• two single ended inputs connected to 1.2 V for calibration
• one single ended input connected to Temperature Sensor


1.png
本次体验自带的温度传感器与一路外部模拟输入模式。其中外部输入采集到是DFROBOT的模拟声音传感器。
模拟声音传感器简介
MIC声音传感器是一款基于麦克风为声音检测的传感器，可用来对周围环境中的声音强度进行检测，具有300倍的放大器，输出模拟信号能使用3.3V和5V为基准AD采集，可以用来实现根据声音大小进行互动的效果、制作声控机器人、声控开关、声控报警等。
产品参数
  • 工作电压：5V
  • 工作电流：<10mA
  • 最长相应时间：220ms
引脚说明
  • 蓝色：模拟信号输出
  • 红色：电源正
  • 灰色：电源地

传感器电路图：
6.png


与STM32WB09连接实物图：
7.png


在CubeMX里面配置ADC参数与DMA传输。
2.png

3.png


本次不少STM32的芯片都自带了可以测量芯片内部结温的温度传感器，精度不是很高，通常±5V的误差都是标配。
4.png
自动生成代码，查看ADC初始化：
复制
  1. static void MX_ADC1_Init(void)
    

  2. {
    


  3. 

  4.   /* USER CODE BEGIN ADC1_Init 0 */
    


  5. 

  6.   /* USER CODE END ADC1_Init 0 */
    


  7. 

  8.   ADC_ChannelConfTypeDef ConfigChannel = {0};
    


  9. 

  10.   /* USER CODE BEGIN ADC1_Init 1 */
    


  11. 

  12.   /* USER CODE END ADC1_Init 1 */
    


  13. 

  14.   /** Common config
    

  15.   */
    

  16.   hadc1.Instance = ADC1;
    

  17.   hadc1.Init.ConversionType = ADC_CONVERSION_WITH_DS;
    

  18.   hadc1.Init.SequenceLength = 2;
    

  19.   hadc1.Init.SamplingMode = ADC_SAMPLING_AT_START;
    

  20.   hadc1.Init.SampleRate = ADC_SAMPLE_RATE_16;
    

  21.   hadc1.Init.InvertOutputMode = ADC_DATA_INVERT_NONE;
    

  22.   hadc1.Init.Overrun = ADC_NEW_DATA_IS_LOST;
    

  23.   hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;
    

  24.   hadc1.Init.DownSamplerConfig.DataWidth = ADC_DS_DATA_WIDTH_12_BIT;
    

  25.   hadc1.Init.DownSamplerConfig.DataRatio = ADC_DS_RATIO_1;
    

  26.   if (HAL_ADC_Init(&hadc1) != HAL_OK)
    

  27.   {
    

  28.     Error_Handler();
    

  29.   }
    


  30. 

  31.   /** Configure Regular Channel
    

  32.   */
    

  33.   ConfigChannel.Channel = ADC_CHANNEL_TEMPSENSOR;
    

  34.   ConfigChannel.Rank = ADC_RANK_1;
    

  35.   ConfigChannel.VoltRange = ADC_VIN_RANGE_1V2;
    

  36.   ConfigChannel.CalibrationPoint.Number = ADC_CALIB_POINT_1;
    

  37.   ConfigChannel.CalibrationPoint.Gain = 0x0;
    

  38.   ConfigChannel.CalibrationPoint.Offset = 0x0;
    

  39.   if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &ConfigChannel) != HAL_OK)
    

  40.   {
    

  41.     Error_Handler();
    

  42.   }
    


  43. 

  44.   /** Configure Regular Channel
    

  45.   */
    

  46.   ConfigChannel.Channel = ADC_CHANNEL_VINP0;
    

  47.   ConfigChannel.Rank = ADC_RANK_2;
    

  48.   ConfigChannel.CalibrationPoint.Number = ADC_CALIB_NONE;
    

  49.   ConfigChannel.CalibrationPoint.Gain = 0x00;
    

  50.   ConfigChannel.CalibrationPoint.Offset = 0x00;
    

  51.   if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &ConfigChannel) != HAL_OK)
    

  52.   {
    

  53.     Error_Handler();
    

  54.   }
    

  55.   /* USER CODE BEGIN ADC1_Init 2 */
    


  56. 

  57.   /* USER CODE END ADC1_Init 2 */
    


  58. 

  59. }

主函数：
复制
  1. int main(void)
    

  2. {
    


  3. 

  4.   /* USER CODE BEGIN 1 */
    

  5.   uint32_t tmp_index;
    


  6. 

  7.   /* Initialize ADC group regular data buffer values */
    

  8.   for (tmp_index = 0; tmp_index < ADC_CONVERTED_DATA_BUFFER_SIZE; tmp_index++)
    

  9.   {
    

  10.     uhADCxConvertedData[tmp_index] = VAR_CONVERTED_DATA_INIT_VALUE;
    

  11.   }
    


  12. 

  13.   /* USER CODE END 1 */
    


  14. 

  15.   /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
    


  16. 

  17.   /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
    

  18.   HAL_Init();
    


  19. 

  20.   /* USER CODE BEGIN Init */
    


  21. 

  22.   /* USER CODE END Init */
    


  23. 

  24.   /* Configure the system clock */
    

  25.   SystemClock_Config();
    


  26. 

  27.   /* Configure the peripherals common clocks */
    

  28.   PeriphCommonClock_Config();
    


  29. 

  30.   /* USER CODE BEGIN SysInit */
    


  31. 

  32.   /* USER CODE END SysInit */
    


  33. 

  34.   /* Initialize all configured peripherals */
    

  35.   MX_GPIO_Init();
    

  36.   MX_DMA_Init();
    

  37.   MX_ADC1_Init();
    

  38.   MX_USART1_UART_Init();
    

  39.   /* USER CODE BEGIN 2 */
    


  40. 

  41.   /* Initialize LED on board */
    

  42.   BSP_LED_Init(LD1);
    


  43. 

  44.   /* Start ADC group regular conversion */
    

  45.   /* Note: First start with DMA transfer initialization, following ones
    

  46.            with basic ADC start. */
    

  47.   if (HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1,
    

  48.                         (uint32_t *)uhADCxConvertedData,
    

  49.                         ADC_CONVERTED_DATA_BUFFER_SIZE
    

  50.                        ) != HAL_OK)
    

  51.   {
    

  52.     /* Error: ADC conversion start could not be performed */
    

  53.     Error_Handler();
    

  54.   }
    


  55. 

  56.   /* Toggle LED at each ADC conversion */
    

  57.   BSP_LED_On(LD1);
    

  58.   HAL_Delay(LED_BLINK_SLOW);
    

  59.   BSP_LED_Off(LD1);
    

  60.   HAL_Delay(LED_BLINK_SLOW);
    


  61. 

  62.   /* USER CODE END 2 */
    


  63. 

  64.   /* Infinite loop */
    

  65.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
    

  66.   while (1)
    

  67.   {
    

  68.     /* Start ADC group regular conversion */
    

  69.     if (HAL_ADC_Start(&hadc1) != HAL_OK)
    

  70.     {
    

  71.       /* Error: ADC conversion start could not be performed */
    

  72.       Error_Handler();
    

  73.     }
    


  74. 

  75.     /* Toggle LED at each ADC conversion */
    

  76.     BSP_LED_On(LD1);
    

  77.     HAL_Delay(LED_BLINK_SLOW);
    

  78.     BSP_LED_Off(LD1);
    

  79.     HAL_Delay(LED_BLINK_SLOW);
    

  80.     
    

  81.     /* Note: ADC group regular conversions data are stored into array         */
    

  82.     /*       "uhADCxConvertedData"                                            */
    

  83.     /*       (for debug: see variable content into watch window).             */
    

  84.     /*       - uhADCxConvertedData[0]: ADC channel set on sequence rank 1     */
    

  85.     /*                                 (ADC1 internal channel temper. sensor) */
    

  86.     /*       - uhADCxConvertedData[1]: ADC channel set on sequence rank 2     */
    

  87.     /*                                 (ADC1 channel 4))        */
    


  88. 

  89.     /* If ADC conversions and DMA transfer are completed, then process data */
    

  90.     if(ubDmaTransferStatus == 1)
    

  91.     {
    


  92. 

  93.       /* Computation of ADC conversions raw data to physical values           */
    

  94.       /* using LL ADC driver helper macro.                                    */
    

  95.       
    

  96.       uhADCxConvertedData_VoltageGPIO_mVolt        = __LL_ADC_CALC_DATA_TO_VOLTAGE(LL_ADC_VIN_RANGE_3V6, uhADCxConvertedData[1], LL_ADC_DS_DATA_WIDTH_12_BIT);
    

  97.       hADCxConvertedData_Temperature_DegreeCelsius = __LL_ADC_CALC_TEMPERATURE( uhADCxConvertedData[0], LL_ADC_DS_DATA_WIDTH_12_BIT);
    


  98. 

  99.       printf("\r\n Internal Temp Sensor:  %d Celsius", hADCxConvertedData_Temperature_DegreeCelsius);
    

  100.       printf("\r\n External Voice Sensor: %d mVolt", uhADCxConvertedData_VoltageGPIO_mVolt);
    

  101.       /* Update status variable of DMA transfer */
    

  102.       ubDmaTransferStatus = 0;
    


  103. 

  104.       /* Toggle LED 4 times */
    

  105.       tmp_index = 4*2;
    

  106.       while(tmp_index != 0)
    

  107.       {
    

  108.         BSP_LED_Toggle(LD1);
    

  109.         HAL_Delay(LED_BLINK_FAST);
    

  110.         tmp_index--;
    

  111.       }
    

  112.       HAL_Delay(500); /* Delay to highlight toggle sequence */
    

  113.     }
    


  114. 

  115.     /* USER CODE END WHILE */
    


  116. 

  117.     /* USER CODE BEGIN 3 */
    

  118.   }
    

  119.   /* USER CODE END 3 */
    

  120. }



串口输出：
5.png


在有音乐播放的时候，采集到的电压值会变化：
8.png


不过总感觉内部温度传感器采集到温度才2℃，有点不太符合通常25°左右的测量值，目前正常排查潜在的配置问题。

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AdaMaYun 发表于 2024-11-11 19:05 | 显示全部楼层
ADC外设驱动
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chenjun89 发表于 2024-11-11 22:54 来自手机 | 显示全部楼层
ST的ADC外设工作模式做的比较全
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