ADC

ADC其实就是单片机采集电压


这是STM32内部的ADC

VREF+ 内部默认接 VDDA
VDDA 一般接 3.3V
所以默认最大采集电压 = 3.3V

然后STM32F103他的ADC是12位也就说最大是0-4095

参考函数

GPIO设置模拟输入

1
2
3
4
5
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_-X;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIO-X, &GPIO_InitStructure);

初始化ADC

1
void ADC_Init(ADC_TypeDef* ADCx, ADC_InitTypeDef* ADC_InitStruct)
参数 数据类型 作用 选项
ADC_TypeDef* ADCx — 选择ADC ADC1-ADC3
ADC_InitTypeDef* ADC_InitStruct — 结构体 —
返回值 无 无 无

定义结构体：
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;

名称 参数 作用
ADC_Mode ADC_Mode_Independent//adc独立模式
下面全部是双adc模式（要配置2个adc）
ADC_Mode_InjecSimult//注入组同步模式
ADC_Mode_RegSimult//规则组同步模式
ADC_Mode_FastInterl//快速交错模式
ADC_Mode_SlowInterl//慢速交错模式
ADC_Mode_AlterTrig//交替触发模式
下面全部是混合模式
ADC_Mode_RegInjecSimult//工作在同步规则和同步注入模式
ADC_Mode_RegSimult_AlterTrig//规则同步与交替触发组合模式
ADC_Mode_InjecSimult_FastInterl//注入同步与快速交错组合模式
ADC_Mode_InjecSimult_SlowInterl//注入同步与慢速交错组合模式		 配置ADC工作模式：独立模式/双ADC同步模式
ADC_ScanConvMode ENABLE
DISABLE		 扫描模式：ENABLE=多通道采集，DISABLE=单通道采集
ADC_ContinuousConvMode ENABLE
DISABLE		 转换模式：ENABLE=连续转换，DISABLE=单次转换
ADC_ExternalTrigConv ADC_ExternalTrigConv_None和 其他触发源（具体看下方） 软件触发/ 硬件触发
ADC_DataAlign ADC_DataAlign_Right//右对齐
ADC_DataAlign_Left//左对齐		 数据对齐方式：右对齐（推荐）/左对齐
ADC_NbrOfChannel 1~16 规则组待采集的通道总数

硬件触发源：

—— ADC1和ADC2 ADC3
规则组： ADC_ExternalTrigConv_T1_CC1//TIM1 CH1
ADC_ExternalTrigConv_T1_CC2//TIM1 CH2
ADC_ExternalTrigConv_T1_CC3//TIM1 CH3
ADC_ExternalTrigConv_T2_CC2//TIM2 CH2
ADC_ExternalTrigConv_T3_TRGO//TIM3 TRGO
ADC_ExternalTrigConv_T4_CC4//TIM4 CH4
ADC_ExternalTrigConv_Ext_IT11_TIM8_TRGO//EXTI11和TIM8 TRGO		 ADC_ExternalTrigConv_T3_CC1//TIM3 CH1
ADC_ExternalTrigConv_T2_CC3//TIM2 CH3
ADC_ExternalTrigConv_T1_CC3//TIM1 CH3
ADC_ExternalTrigConv_T8_CC1//TIM8 CH1
ADC_ExternalTrigConv_T8_TRGO//TIM8 TRGO
ADC_ExternalTrigConv_T5_CC1//TIM5 CH1
ADC_ExternalTrigConv_T5_CC3//TIM5 CH3
注入组： ADC_ExternalTrigInjecConv_T1_TRGO//TIM1 TRGO
ADC_ExternalTrigInjecConv_T1_CC4//TIM1 CH4
ADC_ExternalTrigInjecConv_T2_TRGO//TIM2 TRGO
ADC_ExternalTrigInjecConv_T2_CC1//TIM2 CH1
ADC_ExternalTrigInjecConv_T3_CC4//TIM3 CH4
ADC_ExternalTrigInjecConv_T4_TRGO//TIM4 TRGO
ADC_ExternalTrigInjecConv_Ext_IT15_TIM8_CC4//EXTI15和TIM8 CH4		 ADC_ExternalTrigInjecConv_T1_TRGO//TIM1 TRGO
ADC_ExternalTrigInjecConv_T1_CC4//TIM1 CH4
ADC_ExternalTrigInjecConv_T4_CC3//TIM4 CH3
ADC_ExternalTrigInjecConv_T8_CC2//TIM8 CH2
ADC_ExternalTrigInjecConv_T8_CC4//TIM8 CH4
ADC_ExternalTrigInjecConv_T5_TRGO//TIM5 TRGO
ADC_ExternalTrigInjecConv_T5_CC4//TIM5 CH4

以上就是硬件触发源

解析

关于采集和转换模式

单次转换和连续转换：
单次转换：单ADC被触发一次就记录一次数据
连续转换：不管有没有触发都在记录

单通道采集和多通道采集
单通道采集：一次只记录一个通道的
多通道采集：按照通道顺序依次采集

关于数据对齐
数据寄存器是16位的，ADC是12位的，因此存在一个数据对齐的问题，以便正确获取数据。一般使用右对齐，直接得到转换结果。

对齐方式 数据寄存器16位存储结构（从高位到低位）
右对齐 0, 0, 0, 0, D11, D10, D9, D8, D7, D6, D5, D4, D3, D2, D1, D0
左对齐 D11, D10, D9, D8, D7, D6, D5, D4, D3, D2, D1, D0, 0, 0, 0, 0

开启ADC电源

1
void ADC_Cmd(ADC_TypeDef* ADCx, FunctionalState NewState)
参数 数据类型 作用 选项
ADC_TypeDef* ADCx — 选择ADC ADC1-ADC3
FunctionalState NewState — ENABLE
DISABLE		 开启或关闭
返回值 无 无 无

ADC校准

复位校准

1
void ADC_ResetCalibration(ADC_TypeDef* ADCx)
参数 数据类型 作用 选项
ADC_TypeDef* ADCx — 选择ADC ADC1-ADC3
返回值 无 无 无

获取复位的进度

1
FlagStatus ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC_TypeDef* ADCx)
参数 数据类型 作用 选项
ADCx ADC_TypeDef 指定要查询的ADC外设 ADC1、ADC2、ADC3
返回值 FlagStatus 获取ADC复位校准状态 SET：正在复位校准
RESET：复位校准完成/等待

开始校准

1
void ADC_StartCalibration(ADC_TypeDef* ADCx)
参数 数据类型 作用 选项
ADC_TypeDef* ADCx — 选择ADC ADC1-ADC3
返回值 无 无 无

获取校准的进度

1
FlagStatus ADC_GetCalibrationStatus(ADC_TypeDef* ADCx)
参数 数据类型 作用 选项
ADCx ADC_TypeDef 指定要查询的ADC外设 ADC1、ADC2、ADC3
返回值 FlagStatus 获取ADC开始校准状态 SET：正在复位校准
RESET：复位校准完成/等待

关于ADC通道和引脚关系

配置规则组

1
void ADC_RegularChannelConfig(ADC_TypeDef* ADCx, uint8_t ADC_Channel, uint8_t Rank, uint8_t ADC_SampleTime)
参数 数据类型 作用 选项
ADC_TypeDef* ADCx — 选择ADC ADC1-ADC3
uint8_t ADC_Channel uint8_t 选择ADC通道 ADC_Channel_0
···
ADC_Channel_16
uint8_t Rank uint8_t 配置规则组组别 0-16
uint8_t ADC_SampleTime uint8_t 采样时间 ADC_SampleTime_1Cycles5 1个周期
ADC_SampleTime_7Cycles5 7个周期
ADC_SampleTime_13Cycles5 13个周期
ADC_SampleTime_28Cycles5 28个周期
ADC_SampleTime_41Cycles5 41个周期
ADC_SampleTime_55Cycles5 55个周期
ADC_SampleTime_71Cycles5 71个周期
ADC_SampleTime_239Cycles5 239个周期
返回值 无 无 无

配置注入组

1
void ADC_InjectedChannelConfig(ADC_TypeDef* ADCx, uint8_t ADC_Channel, uint8_t Rank, uint8_t ADC_SampleTime)
参数 数据类型 作用 选项
ADC_TypeDef* ADCx — 选择ADC ADC1-ADC3
uint8_t ADC_Channel uint8_t 选择ADC通道 ADC_Channel_0
···
ADC_Channel_16
uint8_t Rank uint8_t 配置注入组组别 0-16
uint8_t ADC_SampleTime uint8_t 采样时间 ADC_SampleTime_1Cycles5 1个周期
ADC_SampleTime_7Cycles5 7个周期
ADC_SampleTime_13Cycles5 13个周期
ADC_SampleTime_28Cycles5 28个周期
ADC_SampleTime_41Cycles5 41个周期
ADC_SampleTime_55Cycles5 55个周期
ADC_SampleTime_71Cycles5 71个周期
ADC_SampleTime_239Cycles5 239个周期
返回值 无 无 无

硬件触发启用（要前面配置触发源）

1
void ADC_ExternalTrigInjectedConvCmd(ADC_TypeDef* ADCx, FunctionalState NewState);
参数 数据类型 作用 选项
ADC_TypeDef* ADCx — 选择ADC ADC1-ADC3
FunctionalState NewState — ENABLE
DISABLE		 开启或关闭
返回值 无 无 无

软件触发

1
void ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC_TypeDef* ADCx, FunctionalState NewState)
参数 数据类型 作用 选项
ADC_TypeDef* ADCx — 选择ADC ADC1-ADC3
FunctionalState NewState — ENABLE
DISABLE		 开启或关闭
返回值 无 无 无

检查 ADC 指定的标志位是否被置位（有效）

1
FlagStatus ADC_GetFlagStatus(ADC_TypeDef* ADCx, uint8_t ADC_FLAG)
参数 数据类型 作用 选项
ADC_TypeDef* ADCx — 选择ADC ADC1-ADC3
uint8_t ADC_FLAG uint8_t 标志位 ADC_FLAG_AWD//模拟看门狗事件标志
ADC_FLAG_EOC//规则通道转换完成标志
ADC_FLAG_JEOC//注入通道转换完成标志
ADC_FLAG_JSTRT//注入通道开始转换标志
ADC_FLAG_STRT//规则通道开始转换标志
返回值 FlagStatus 检测标志位状态 SET：标志位置位（有效）
RESET：标志位置位（无效）

读出ADC数据

1
uint16_t ADC_GetConversionValue(ADC_TypeDef* ADCx)
参数 数据类型 作用 选项
ADC_TypeDef* ADCx — 选择ADC ADC1-ADC3
返回值 uint16_t 读取当前的电压 0-4095

实际电压=读出的adc值/4095*3.3

模拟看门狗

adc的模拟看门狗就是
设置一个高电压一个低电压
假如电压在区间内那么就正常
如果电压一但高于或者低于就会触发中断
所以叫模拟看门狗

开启ADC监控电压

1
void ADC_AnalogWatchdogCmd(ADC_TypeDef* ADCx, uint32_t ADC_AnalogWatchdog);
参数 数据类型 作用 选项
ADC_TypeDef* ADCx — 选择ADC ADC1-ADC3
uint32_t ADC_AnalogWatchdog uint32_t 选择监控的通道 ADC_AnalogWatchdog_None//关闭看门狗
ADC_AnalogWatchdog_SingleRegEnable//检测规则组单个通道
ADC_AnalogWatchdog_SingleInjecEnable//检测注入组单个通道
ADC_AnalogWatchdog_SingleRegOrInjecEnable//检测规则+注入单个通道
ADC_AnalogWatchdog_AllRegEnable//检测规则组所有通道
ADC_AnalogWatchdog_AllInjecEnable//检测注入组所有通道
ADC_AnalogWatchdog_AllRegAllInjecEnable//检测全部规则 + 全部注入全通道监控
返回值 无 无 无

监控电压的范围

1
void ADC_AnalogWatchdogThresholdsConfig(ADC_TypeDef* ADCx, uint16_t HighThreshold, uint16_t LowThreshold);
参数 数据类型 作用 选项
ADC_TypeDef* ADCx — 选择ADC ADC1-ADC3
uint16_t HighThreshold uint16_t 电压上限 0-4095
uint16_t LowThreshold uint16_t 电压下限 0-4095
返回值 无 无 无

要监控的通道

1
void ADC_AnalogWatchdogSingleChannelConfig(ADC_TypeDef* ADCx, uint8_t ADC_Channel);
参数 数据类型 作用 选项
ADC_TypeDef* ADCx — 选择ADC ADC1-ADC3
uint8_t ADC_Channel uint8_t 选择ADC通道 ADC_Channel_0
···
ADC_Channel_16
返回值 无 无 无

开启中断

1
void ADC_ITConfig(ADC_TypeDef* ADCx, uint16_t ADC_IT, FunctionalState NewState);
参数 数据类型 作用 选项
ADC_TypeDef* ADCx — 选择ADC ADC1-ADC3
FunctionalState NewState — ENABLE
DISABLE		 开启或关闭
返回值 无 无 无

参考代码