教程2——stm32CubeMx—HAL库—ADC—有效值检测+输入阻抗的测试+最大值检测

写在前面：本专栏的所有代码都是在H743VIT6的基础上开发的，本人接触这块板子的时间也不长，写这个的目的是给自己规定一个ddl，很多具体管脚的用法可以直接在IDE里面看见。因为时间紧迫，文章力求简单明了，以功能实现为目标，如有错误，希望各位斧正。

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教程2——stm32CubeMx—HAL库—ADC—有效值检测+输入阻抗的测试+最大值检测
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一、CubeMx的配置

1.芯片的选择

请添加图片描述

2.RCC的配置

在这里插入图片描述

3.adc单通道采样配置

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配置adc的单通道采样时，选择adc独立模式，对齐的方式是右对齐，单通道时adc的扫描模式关闭（扫描模式在ADC多通道采样时会自动打开），采样的模式是间断模式连续转换使能，触发通道为1，触发方式为软件触发，注意开启adc的全局中断。
adc单通道配置完毕。

4.adc多通道采样配置

请添加图片描述

配置adc的多通道采样与单通道的区别是需要改两个地方的number，还要设置三个通道的rank，即采样的优先级，然后多通道模式ide会自动开启自动扫描模式，这个时候注意，将之前单通道设置的连续采样模式关闭，改为间断采样（之后我们是用间断模式循环采样）。
至此，adc的多通道配置完毕。

二、实验板块

实验1 单通道adc采样

// 定义变量
  /* USER CODE BEGIN 0 */
	uint16_t ADC_Value;//定义adc的采样值
  /* USER CODE END 0 */

  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
	 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
	}
HAL_Delay(1000);
  /* USER CODE END 3 */
}

实验2 多通道adc采样测阻抗特性

// 多通道采样测量输入电阻，输出电阻，测量电路的增益
/* USER CODE BEGIN PD */
uint16_t i,j = 0;
uint32_t adcBuf[3];
uint32_t Ri = 0;
uint32_t Ro = 0;
double Au = 0;
/* USER CODE END PD */

// 注意开启adc中断转换
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  	HAL_ADC_Start_IT(&hadc1); //开启adc中断转换
  	Ri = (adcBuf[2] * 5600 / (adcBuf[0] - adcBuf[2]));//测得输入电阻的值
  	Ro = (((adcBuf[1]*10000)/3080)-10000);//测得输出电阻的值
  	Au = (adcBuf[1]*100.0)/adcBuf[0];//测得放大倍数的值
//这里的输入电阻，输出电阻，放大倍数是随机设置的值，具体的根据电路的表达式来写
	HAL_Delay(100);//延时
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

// A code block
/* USER CODE BEGIN 4 */

void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)    //ADC转换完成回调
{
    HAL_ADC_Stop_IT(&hadc1);           //关闭ADC
//开了三个adc通道，所以要按照rank读取三次
	for(j=0;j<3;j++)
	{
		HAL_ADC_Start(&hadc1);
		HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,0xffff);
		adcBuf[j]=HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//有四个管道，轮番读值，每进一次中断就更新一下
	}
	HAL_ADC_Stop(&hadc1);
}

我们设置的是12bit的adc采样，所以最终单片机采样的结果值应该是0～4095。还要注意的是，adc多通道采样的时候最好让每个通道属于非悬空状态（即让每个通道都要连接到需要测的值），不然测试出来的值会有问题。

实验3 最大值检测

// 非常简单粗暴的算法，本人在测试的时候发现这种算法兼容性非常不强，在面对外界干扰的时候最高值最低值不能实时更新，所以可以考虑开个定时器定时初始化更新
/* USER CODE BEGIN PTD */
uint32_t adcBuf[3];//adc多通道采样的数值

uint16_t ADC_max0 = 0;
uint16_t ADC_max1 = 0;
uint16_t ADC_max2 = 0;
uint16_t ADC_min2 = 4095;
/* USER CODE END PTD */


/* USER CODE BEGIN 4 */
//定时器的板块可以先用，之后会写
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    if (htim == (&htim3))
    {
		i++;
    	if(i > 15)
    	{
    	i = 0;
    	//每隔15个定时器周期就清一次零，当然可以更大，这是为了实时更新
   		ADC_max0 = 0;
   		ADC_max1 = 0;
   		ADC_max2 = 0;
   		ADC_min2 = 4095;
    	HAL_ADC_Start_IT(&hadc1); //定时器中断里面开启ADC中断转换，固定定时器的间隔开启一次采集，
    }
}
void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)    //ADC转换完成回调
{
    HAL_ADC_Stop_IT(&hadc1);           //关闭ADC
    HAL_TIM_Base_Stop_IT(&htim3);		//关闭定时器
	for(j=0;j<3;j++)
	{
		HAL_ADC_Start(&hadc1);
		HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,0xffff);
		adcBuf[j]=HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//有3个管道，轮番读值，每进一次定时器就更新一下

	}
	//最大值检测
	if(ADC_max0 < adcBuf[0])
	{
		ADC_max0 = adcBuf[0];
	}
	if(ADC_max1 < adcBuf[1])
	{
		ADC_max1 = adcBuf[1];
	}
	if(ADC_max2 < adcBuf[2])
	{
		ADC_max2 = adcBuf[2];
	}
	if(ADC_min2 > adcBuf[2])
	{
		ADC_min2 = adcBuf[2];
	}
	HAL_ADC_Stop(&hadc1);
    HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3);		//开启定时器
}
/* USER CODE END 4 */

实验4 有效值检测电路

//有几种思路实现有效值检测的功能，现在采用一种比较玄学（本人还没有想通的办法来检测正弦波的有效值）的方法。但是需要注意，单片机大多以3.3V为测量上限，一旦幅值超过3.3V采用12bits的adc采样就会有很大的误差

	//有效值检测，总共检测4095个数，每次检测的时候判断其值是否大于2048，如果大于，则计数，最终计数的值为有效值（有误差，可根据实际情况修正）
	ADC_Value = adcBuf[0];
    if(p > 4095)
    {
    	p = 0;
    	average = q;
    	q = 0;
    }

	if(ADC_Value>2048)
		q++;
	p++;