實現(xiàn)目的：利用ADC采集光敏傳感器/煙霧傳感器的值，并利用串口打印

實驗平臺：正點原子精英版

一、簡介

1.DMA的介紹

參考：STM32 hal庫使用筆記（四）DMA—內(nèi)存到內(nèi)存/內(nèi)存到外設(shè)_亂碼小伙的博客-CSDN博客

2.ADC簡介

? ? ?ADC（Analog-Digital Converter）模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器 ADC可以將引腳上連續(xù)變化的模擬電壓轉(zhuǎn)換為內(nèi)存中存儲的數(shù)字變量，建立模擬電路到數(shù)字電路的橋梁；

? ? 12位逐次逼近型ADC，1us轉(zhuǎn)換時間；

? ? 輸入電壓范圍：0~3.3V，轉(zhuǎn)換結(jié)果范圍：0~4095；

? ? 18個輸入通道，可測量16個外部和2個內(nèi)部信號源；

? ? 規(guī)則組和注入組兩個轉(zhuǎn)換單元，可利用模擬看門狗自動監(jiān)測輸入電壓范圍。

3.一些概念

? ? ADC數(shù)據(jù)寄存器是32位，但是只用到16位，所以一般采用右對齊方式，方便計算。

? ? 如果多通道轉(zhuǎn)換ADC，次數(shù)頻繁，間隔時間短（循環(huán)模式），會導(dǎo)致數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)值被覆蓋，所以要利用DMA轉(zhuǎn)運(yùn)。

? ? 注入組限制較多，一般采用規(guī)則組進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

? ? TCONV = 采樣時間 + 12.5個ADC周期，采樣時間=n個ADC周期，ADC采用頻率最大是14MHZ，由于ADC掛載總線的頻率是72MHZ所以進(jìn)行6分頻，采用周期是12MHZ。

? ? ADC有一個內(nèi)置自校準(zhǔn)模式。校準(zhǔn)可大幅減小因內(nèi)部電容器組的變化而造成的準(zhǔn)精度誤差。校準(zhǔn)期間，在每個電容器上都會計算出一個誤差修正碼(數(shù)字值)，這個碼用于消除在隨后的轉(zhuǎn)換中每個電容器上產(chǎn)生的誤差。HAL_ADCEx_Calibration_Start()，進(jìn)行校準(zhǔn)。

二、HAL庫配置

1.時鐘樹的設(shè)置

按照下圖配置即可：

?2.ADC的配置

關(guān)于串口的配置參考：STM32 hal庫使用筆記（二）中斷—串口中斷_亂碼小伙的博客-CSDN博客

? ? 本實驗不使用串口中斷，中斷部分的配置不用操作

2.1 單通道（代碼對應(yīng)3.1）

1）關(guān)閉掃描模式，由于只有一個通道；

2）關(guān)閉連續(xù)轉(zhuǎn)換模式，每次需要ADC轉(zhuǎn)換時打開ADC轉(zhuǎn)換即可；

3）采用規(guī)則組；

4）軟件觸發(fā)模式；

5）28.5個ADC周期，所以整個采采樣周期是30個ADC周期。

配置完成后生成代碼即可。

2.2 DMA雙通道（代碼對應(yīng)3.2）

1)開啟雙通道

2）掃描模式打開

3）轉(zhuǎn)換組設(shè)置為2

4）打開通道1

5）周期28.5個

6）打開通道2

7）周期28.5個

注意每個ADC的每個通道只能對應(yīng)一個GPIO。

ADC數(shù)據(jù)是16位的，所以采用半字字寬。

配置完成后，生成代碼即可。

三、代碼編寫

3.1?

以下代碼在adc.c中編寫

void MX_ADC1_Init(void)
{
  ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};

  /** Common config 
  */
  hadc1.Instance = ADC1;
  hadc1.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE;
  hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;
  hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
  hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;
  hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
  hadc1.Init.NbrOfConversion = 1;
  if (HAL_ADC_Init(&hadc1) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /** Configure Regular Channel 
  */
  sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_1;
  sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1;
  sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_28CYCLES_5;
  if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig) != HAL_OK)//配置ADC時鐘，通道、序列 
  {
    Error_Handler();
  }
  HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1);//用戶添加，ADC校準(zhǔn)，據(jù)了解最新版HAL庫已經(jīng)刪除 
}

用戶編碼區(qū)：

uint32_t adc_get_result(void)
{
    HAL_ADC_Start(&hadc1);//單次轉(zhuǎn)換模式，每次轉(zhuǎn)換完成后ADC轉(zhuǎn)換會自動停止
    HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 10);//ADC轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換參數(shù)ms
    return (uint16_t)HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
}

以下在main.c

int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */
  

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_ADC1_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */
     
    /* USER CODE BEGIN 3 */
    HAL_Delay(2000);
      unsigned char arrary[4];
        arrary[0] = ((adc_get_result()/1000))+0x30;      
		arrary[1] = (((adc_get_result()%100)/10))+0x30;
		arrary[2] = ((adc_get_result()%10)/10)+0x30;
        arrary[3] = ((adc_get_result()%1)/10)+0x30;
    //unsigned char MyArray[1]={adc_get_result()};
      //HAL_UART_Transmit(&huart1, MyArray,1, 10000);
    HAL_UART_Transmit(&huart1, arrary,4,1000);
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

實驗現(xiàn)象：用手蓋住和放開有明顯變化

3.2

添加接收數(shù)據(jù)數(shù)組：uint16_t g_adc_dma_buf[2];

以下代碼均在adc.c中編寫：

void MX_ADC1_Init(void)
{
  ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};

  /** Common config 
  */
  hadc1.Instance = ADC1;
  hadc1.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_ENABLE;
  hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;
  hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
  hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;
  hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
  hadc1.Init.NbrOfConversion = 2;
  if (HAL_ADC_Init(&hadc1) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /** Configure Regular Channel 
  */
  sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_1;
  sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1;
  sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_28CYCLES_5;
  if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /** Configure Regular Channel 
  */
  sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_2;
  sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_2;
  if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
   HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1,(uint32_t *)(g_adc_dma_buf) ,0);//觸發(fā)ADC轉(zhuǎn)換，DMA傳輸數(shù)據(jù)
}

?HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1,(uint32_t *)(g_adc_dma_buf) ,0);這個可以省略，因為DMA不是循環(huán)模式，ADC也不是連續(xù)模式，所以每次采集ADC都需要重新開啟。

用戶編碼區(qū)：

void adc_dma_enable(uint32_t cndtr)
{
    
    __HAL_ADC_DISABLE(&hadc1);
    
    __HAL_DMA_DISABLE(&hdma_adc1);
    
    while (__HAL_DMA_GET_FLAG(&hdma_adc1, DMA_FLAG_TC1))
    {
    __HAL_DMA_CLEAR_FLAG(&hdma_adc1, DMA_FLAG_TC1);  //清除標(biāo)志位
    }//實測，刪去也能正常使用，因為測量間隔時間長，DMA肯定關(guān)閉了
    
    DMA1_Channel1->CNDTR = cndtr;

    __HAL_DMA_ENABLE(&hdma_adc1);
    
    __HAL_ADC_ENABLE(&hadc1);
    HAL_ADC_Start(&hadc1); //開啟ADC轉(zhuǎn)換,必須定時開啟，因為ADC不是連續(xù)掃描模式 
}

以下均在main.c

int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */
  

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_DMA_Init();
  MX_ADC1_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */

  /* USER CODE END 2 */

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

    /* USER CODE BEGIN 3 */
         HAL_Delay(2000);
       adc_dma_enable(2);//必須添加
      unsigned char arrary[4];
      unsigned char arrary2[4];
        arrary[0] = ((g_adc_dma_buf[0]/1000))+0x30;      
		arrary[1] = (((g_adc_dma_buf[0]%100)/10))+0x30;
		arrary[2] = ((g_adc_dma_buf[0]%10)/10)+0x30;
        arrary[3] = ((g_adc_dma_buf[0]%1)/10)+0x30;
      printf("ADC1:");
      HAL_UART_Transmit(&huart1, arrary,4,1000);
      printf("\r\n");
        arrary2[0] = ((g_adc_dma_buf[1]/1000))+0x30;      
		arrary2[1] = (((g_adc_dma_buf[1]%100)/10))+0x30;
		arrary2[2] = ((g_adc_dma_buf[1]%10)/10)+0x30;
        arrary2[3] = ((g_adc_dma_buf[1]%1)/10)+0x30;
      printf("ADC2:");
      HAL_UART_Transmit(&huart1, arrary2,4,1000);
      printf("\r\n");
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

實驗現(xiàn)象：沒有打火機(jī)，煙霧傳感器值一直為0，ADC通道1連接光敏，有明顯變化（連接到通道2上也有明顯變化）。實測成功。

?歡迎大家交流和指正?。。?span toymoban-style="hidden">文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-773197.html

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