[嵌入式]stm32f4xx-ADC

一、定义

ADC，Analog-to-Digital Converter的缩写，指模/数转换器或者模数转换器。是指将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号的器件。真实世界的模拟信号，例如温度、压力、声音或者图像等，需要转换成更容易储存、处理和发射的数字形式。模/数转换器可以实现这个功能，在各种不同的产品中都可以找到它的身影。

模拟信号，数值上变化很多，数值是连续的

数字信号，以二进制为代表，数值是离散的，不连续

参考：模拟信号和数字信号的区别和特点-与非网 (eefocus.com)

二、模数转换过程

三、ADC

1.精度的理解

精度越高，数据越是准确。

12位精度：3300mv/4096=0.8mv，也就是说只要电压值有±0.8mv的变化，adc就能分辨出来。

10位精度：3300mv/1024=3.22mv，也就是说只要电压值有±3.22mv的变化，adc就能分辨出来。

8位精度：3300mv/256=12mv，也就是说只要电压值有±12mv的变化，adc就能分辨出来。

6位精度：3300mv/64=51.5625mv，也就是说只要电压值有±51.5625mv的变化，adc就能分辨出来。

2.原理图：

3.存储对齐方式：

4.ADC采集时间

最小采样时间0.42us(ADC时钟=36MHz，采样周期为3周期下得到）

5.stm32通道组

STM32F4的ADC的各通道可以单次，连续，扫描或者间断模式执行

6.ADC1的通道5（PA5)进行单次转化

四、test

void ADC1_CH5_init(void)//可变电阻
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStructure;
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
	//打开GPIOA硬件时钟
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);//GPIOA的时钟使能

	//打开ADC的硬件时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);
	
	//配置PA5引脚为复用模拟信号引脚
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;
	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL ;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	//ADC常规初始化
	ADC_CommonInitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;						//独立工作模式，只使用一个ADC
	ADC_CommonInitStructure.ADC_Prescaler = ADC_Prescaler_Div2;						//ADC硬件时钟=84Mhz/2=42Mhz t = 1/42Mhz
	ADC_CommonInitStructure.ADC_DMAAccessMode = ADC_DMAAccessMode_Disabled;			//不需要映射数据，直接读取寄存器就可以得到结果值
	ADC_CommonInitStructure.ADC_TwoSamplingDelay = ADC_TwoSamplingDelay_5Cycles;	//5*t = 1/42Mhz
	ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStructure);
	
	// ADC1初始化
	ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b;						//12位精度
	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;								//单个通道，否则为多个通道
	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;							//不断的进行转换
	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_ExternalTrigConvEdge_None;	//不需要内部脉冲触发adc工作
//	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T1_CC1;
	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;						//右对齐模式
	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion = 1;									//只有单个通道
	ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
	
	//将通道5与ADC1关联起来，优先级为1，采样点的时间
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_5, 1, ADC_SampleTime_3Cycles);
	
	//使能ADCC1工作
	ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);

	//启动adc1的转换
	ADC_SoftwareStartConv(ADC1);
}

//PF7/ADC3_IN5
void ADC3_CH5_init(void)//光敏电阻
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStructure;
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;

	//打开GPIOF硬件时钟
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOF, ENABLE);//使能GPIOF时钟
	//打开ADC的硬件时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC3, ENABLE);
	
	//配置PA5引脚为复用模拟信号引脚
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;
	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL ;
	GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure);

	//ADC常规初始化
	ADC_CommonInitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;						//独立工作模式，只使用一个ADC
	ADC_CommonInitStructure.ADC_Prescaler = ADC_Prescaler_Div2;						//ADC硬件时钟=84Mhz/2=42Mhz t = 1/42Mhz
	ADC_CommonInitStructure.ADC_DMAAccessMode = ADC_DMAAccessMode_Disabled;			//不需要映射数据，直接读取寄存器就可以得到结果值
	ADC_CommonInitStructure.ADC_TwoSamplingDelay = ADC_TwoSamplingDelay_5Cycles;	//5*t = 1/42Mhz
	ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStructure);
	
	// ADC3初始化
	ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b;						//12位精度
	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;								//单个通道，否则为多个通道
	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;							//不断的进行转换
	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_ExternalTrigConvEdge_None;	//不需要内部脉冲触发adc工作
//	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T1_CC1;
	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;						//右对齐模式
	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion = 1;									//只有单个通道
	ADC_Init(ADC3, &ADC_InitStructure);

	//将通道5与ADC3关联起来，优先级为1，采样点的时间
	//ADC_RegularChannelConfig(ADC3, ADC_Channel_5, 1, ADC_SampleTime_480Cycles);
	
	//使能ADCC3工作
	ADC_Cmd(ADC3, ENABLE);

	//启动adc3的转换
	//ADC_SoftwareStartConv(ADC3);

}

//获得ADC值
//ch:通道值 0~16 ADC_Channel_0~ADC_Channel_16
//返回值:转换结果
uint16_t Get_Adc3(uint8_t ch)   
{
	  	//设置指定ADC的规则组通道，一个序列，采样时间
	ADC_RegularChannelConfig(ADC3, ch, 1, ADC_SampleTime_480Cycles );	//ADC3,ADC通道,480个周期,提高采样时间可以提高精确度			    
  
	ADC_SoftwareStartConv(ADC3);		//使能指定的ADC3的软件转换启动功能	
	 
	while(!ADC_GetFlagStatus(ADC3, ADC_FLAG_EOC ));//等待转换结束

	return ADC_GetConversionValue(ADC3);	//返回最近一次ADC3规则组的转换结果
}


int main(void)
{
    USART1_init(115200);
	uint16_t adc_val,adc_vol;
	ADC1_CH5_init();
	ADC3_CH5_init();
	while(1)
	{
		//等待ADC1转换完毕
		while(ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC) == RESET);
		ADC_ClearFlag(ADC1, ADC_FLAG_EOC);
		//得到结果值
		adc_val = ADC_GetConversionValue(ADC1);
        
		//将结果值转换为电压值
		adc_vol = adc_val*3300/4095;
        
		printf("adc_val:%d\r\n", adc_val);
		printf("adc_vol:%dmv\r\n", adc_vol);
		
		delay_ms(1000);
}