STM32 ADC详细篇（基于HAL库）
一、基础认识
ADC就是模数转换，即将模拟量转换为数字量
l 分辨率，读出的数据的长度，如8位就是最大值为255的意思，即范围[0,255],12位就是最大值为4096，即范围[0,4096]
l 通道，ADC输入引脚，通常一个ADC控制器控制多个通道，如果需要多通道的话，就得进行每个通道扫描了。
l ADC DMA功能，DMA是内存到内存或内存到存储的直接映射，数据不用经过单片机处理器而直接由硬件进行数据的传递。方便直接将读取的ADC值放到内存变量中。
ADC芯片通常有正参考电压和负参考电压，通常正参考电压连接到VCC,负参考电压连接到GND
在STM32中ADC还可以用于采集芯片的温度、RTC供电电压
一般来说，采样时间越长，结果越准确，采样时间要更具ADC的时钟周期和ADC通道设置的采样周期计算，如STM32F103C8T6配置的ADC时钟周期为12MHZ，采样周期配置的是239.5 Cycles。
ADC的转换方式：
l 单次转换，一次只转换一个通道
l 连续转换，转换完成一个通道后立即自动执行下一个通道的转换
l 扫描模式，开启一次后，自动的连续读取多个通道
ADC的三种工作方式：
l 阻塞模式（查询模式）
l 中断模式
l DMA模式
二、cubemx基础配置
使用外部晶振
使用SWD调试
时钟配置
ADC时钟12MHZ,采样周期
三、 单个通道，查询阻塞模式
缺点：占用CPU的使用率
流程：
- 启动ADC
- 等待EOC标志位
- 读取寄存器数据
选择引脚，选择未ADC1的通道0和设置为模拟通道
需要配置的功能，看门狗应该是可以设置上限下限的值，以产生中断报警。
独立模式，不可选
Data Alignment ： 对齐模式，可选左对齐和右对齐
Conversion Mode：扫描转换模式是否开启
Continuous Conversion Mode：连续转换模式是否开启
Discontinuous Conversion Mode：不连续转换模式 是否开启
Enable Regular Conversions：是否使能转换
Number Of Conversion:转换的通道数
External Trigger Conversion Source：触发开始转换事件选择：
可选由软件或定时器触发采集
Rank 编号1，如果有多个通道的话就有多个Rank,每个Rank有如下参数配置：
Channel:所选择的通道
Sampling Time：采用周期，一个周期的时间要看ADC的时钟，如当前时钟图里设置的是12MHZ。这个时间设置越长采样越准确，但也相对要占用更长的采样时间。但不管再长，这采集都是微秒级别的。
转换函数
uint16_t ADC_Value=0; uint16_t dong_get_adc(){ //开启ADC1 HAL_ADC_Start(&hadc1); //等待ADC转换完成，超时为100ms HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,100); //判断ADC是否转换成功 if(HAL_IS_BIT_SET(HAL_ADC_GetState(&hadc1),HAL_ADC_STATE_REG_EOC)){ //读取值 return HAL_ADC_GetValue(&hadc1); } return 0; }
调用
ADC_Value=dong_get_adc();
转换的值为0-4096，对应0-3.3V
四、 三通道，查询阻塞模式
选择引脚
独立模式
数据右读取，如果是多通道，则必须开启扫描模式（scan conversion mode）和不连续采集模式，最后一个1表示每个通道为一组
设置为3个通道
采用软件触发方式启动采集
3个通道各自的参数设置
转换函数
uint16_t ADC_Value[3]={0}; uint16_t dong_get_adc(){ //开启ADC1 HAL_ADC_Start(&hadc1); //等待ADC转换完成，超时为100ms HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,100); //判断ADC是否转换成功 if(HAL_IS_BIT_SET(HAL_ADC_GetState(&hadc1),HAL_ADC_STATE_REG_EOC)){ //读取值 return HAL_ADC_GetValue(&hadc1); } return 0; }
使用
for(uint8_t i=0;i<3;i++){ //分别存放通道1、2、3的ADC值 ADC_Value[i]=dong_get_adc(); }
五、 ADC中断方式多通道采集
这个可以正确读出数据，但是顺序是乱的，所以谨慎使用
第一步：启动ADC，使能中断
第二步：等待中断触发
第三步：在中断中读取寄存器数据
引脚设置
使能了连续转换
开启中断
把优先级设置低一点
两个函数
#define ADC_MAX_NUM 3*5 //3组ADC,每组最多存储5个值 uint16_t ADC_Values[ADC_MAX_NUM]={0}; uint16_t adc_value_flg=0; //启动函数，需要在main中调用一次 void dong_start_adc(){ //开启ADC1,使能中断 HAL_ADC_Start_IT(&hadc1); } //ADC转换完成自动调用函数 void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc){ //获取值并存储 ADC_Values[adc_value_flg++]=HAL_ADC_GetValue(hadc); if(adc_value_flg==ADC_MAX_NUM) { adc_value_flg=0;//清零下标 } }
六、ADC DMA方式多通道采集
步骤：
l 启动ADC
l 配置DMA缓冲区
l 读取缓冲区数据
引脚选择
基础配置
开启连续转换模式
关闭中断
DMA配置
mode：模式
Normal：正常模式，当一次DMA数据传输完后，停止DMA传送 ，也就是只传输一次
Circular： 循环模式，传输完成后又重新开始继续传输，不断循环永不停止
data width：数据宽度
byte：字节，通用8位，与u8相同
word：字长，与硬件的位数相同，STM32是32位，所以对应是u32
Half Word：半个字长，所以对应是u16
Memory打钩表示存储ADC值的内存地址（数组）会自增
代码也很简单，只要在main中调用一次启动函数即可
#define ADC_MAX_NUM 3*5 //3组ADC,每组最多存储5个值 uint16_t ADC_Values[ADC_MAX_NUM]={0}; //启动函数，需要在main中调用一次 void dong_start_adc(){ //启动DMA HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1,(uint32_t *)ADC_Values,ADC_MAX_NUM); }
测试发现，数据还是很稳的
