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stm32(adc数模转换)

2023-07-13

ADC介绍

ADC是什么? 全称:Analog-to-Digital Converter,指模拟/数字转换器

 ADC的性能指标

  • 量程:能测量的电压范围
  • 分辨率:ADC能辨别的最小模拟量,通常以输出二进制数的位数表示,比如:8、10、12、 16位等;位数越多,分辨率越高,一般来说分辨率越高,转化时间越长
  • 转化时间:从转换开始到获得稳定的数字量输出所需要的时间称为转换时间

ADC特性

  • 12位精度下转换速度可高达1MHZ
  • 供电电压:V SSA :0V,V DDA :2.4V~3.6V
  • ADC输入范围:VREF- ≤ VIN ≤ VREF+
  • 采样时间可配置,采样时间越长, 转换结果相对越准确, 但是转换速度就越慢
  • ADC 的结果可以左对齐或右对齐方式存储在 16 位数据寄存器中

ADC通道

总共2个ADC(ADC1,ADC2),每个ADC有18个转换通道: 16个外部通道、 2个内部通道(温度 传感器、内部参考电压)。

 外部的16个通道在转换时又分为规则通道和注入通道,其中规则通道最多有16路,注入通道最多 有4路。

规则组:正常排队的人;

注入组:有特权的人(军人、孕妇) 

ADC转换顺序

每个ADC只有一个数据寄存器,16个通道一起共用这个寄存器,所以需要指定规则转换通道的转 换顺序。

规则通道中的转换顺序由三个寄存器控制:SQR1、SQR2、SQR3,它们都是32位寄存器。SQR寄 存器控制着转换通道的数目和转换顺序,只要在对应的寄存器位SQx中写入相应的通道,这个通 道就是第x个转换

和规则通道转换顺序的控制一样,注入通道的转换也是通过注入寄存器来控制,只不过只有一个 JSQR寄存器来控制,控制关系如下: 

 注入序列的转换顺序是从JSQx[ 4 : 0 ](x=4-JL[1:0])开始。只有当JL=4的时候,注入通道的转换 顺序才会按照JSQ1、JSQ2、JSQ3、JSQ4的顺序执行。

ADC触发方式

1. 通过向控制寄存器ADC-CR2的ADON位写1来开启转换,写0停止转换。

2. 也可以通过外部事件(如定时器)进行转换。

ADC转化时间

ADC是挂载在APB2总线(PCLK2)上的,经过分频器得到ADC时钟(ADCCLK),最高 14 MHz。

转换时间=采样时间+12.5个周期

12.5个周期是固定的,一般我们设置 PCLK2=72M,经过 ADC 预分频器能分频到最大的时钟只能 是 12M,采样周期设置为 1.5 个周期,算出最短的转换时间为 1.17us

ADC转化模式

扫描模式

  • 关闭扫描模式:只转换ADC_SQRx或ADC_JSQR选中的第一个通道
  • 打开扫描模式:扫描所有被ADC_SQRx或ADC_JSQR选中的所有通道

单次转换/连续转换

  • 单次转换:只转换一次
  • 连续转换:转换一次之后,立马进行下一次转换

实验:使用ADC读取烟雾传感器的值

CubeMX配置

代码实现 

while (1)
{
HAL_ADC_Start(&hadc1); //启动ADC单次转换
HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50); //等待ADC转换完成
smoke_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1); //读取ADC转换数据
printf("smoke_value = %f\r\n", 3.3/4096 * smoke_value);
//printf("smoke_value = %d \r\n", smoke_value);
HAL_Delay(500);
}

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