目錄

一丶ADC介紹

二丶ADC工作原理及管腳分布

三丶代碼部分詳解

（一）庫函數(shù)介紹

（二）代碼部分整合

一丶ADC介紹

????????ADC模塊中文名為模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，是12位逐次逼近型的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，一般用于數(shù)值的采樣??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。學(xué)習(xí)過stm32后我們知道，stm32是數(shù)字電路，。數(shù)字電路沒有多少伏，多少度的概念，而通常的傳感器模塊，輸出的都是模擬量。

比如我要使用熱敏傳感器測量溫度，那么需要將傳感器模塊的模擬量，轉(zhuǎn)換成STM32可以“看懂的數(shù)字量”，所以想要讀取溫度的數(shù)值，就需要用到ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器來實現(xiàn)了，實現(xiàn)過程簡單來說就是ADC讀取引腳上的電壓，通過轉(zhuǎn)換，儲存到DR寄存器里。（本次使用的是STM32C8T6）

二丶ADC工作原理及管腳分布

AD轉(zhuǎn)換原理如圖

????????

?（1）ADC的輸入通道，包括IN0-IN15，共16GPIO口，和兩個內(nèi)部通道，內(nèi)部溫度傳感器，內(nèi)部參考電壓

（2)共18個輸入通道，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)模轉(zhuǎn)換器，模擬多路開關(guān)可選擇我們想要的通道

（3）數(shù)模轉(zhuǎn)換器使用逐次逼近法將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量?

（4）轉(zhuǎn)換后分為兩個組：規(guī)則組和注入組，存放準(zhǔn)換結(jié)果。

????????規(guī)則組：可以傳輸16位數(shù)據(jù)，但規(guī)則組寄存器只有一位，所以如果轉(zhuǎn)運不及時會出現(xiàn)數(shù)據(jù)覆蓋的問題，前面的數(shù)據(jù)還沒有讀，后面的數(shù)據(jù)就上來了，這時候就需要用到DMA，DMA可以將ADC寄存器的數(shù)據(jù)暫時挪到DMA寄存器中，需要的時候就會被取出（本次代碼不涉及DMA，如需了解可看下篇文章）本次代碼使用的是規(guī)則組

? ? ?注入組：注入組一次可以傳輸4位數(shù)據(jù)，則不需要考慮數(shù)據(jù)覆蓋的問題

（5）我們知道，ADC可以由軟件觸發(fā)，也可以由硬件觸發(fā)，軟件觸發(fā)顧名思義，在程序中手動調(diào)動代碼即可實現(xiàn)。而硬件觸發(fā)，就是框圖內(nèi)所包含的觸發(fā)源?？可系氖且?guī)則組，靠下的是注入組

（6）EOC是規(guī)則組準(zhǔn)換完成信號，JEOC是注入組轉(zhuǎn)換完成信號

總結(jié)如圖

三丶代碼部分詳解

（一）庫函數(shù)介紹

? ? ? ? 鑒于ADC庫中函數(shù)繁多，本次只介紹現(xiàn)象代碼會使用到的部分和少量拓展

1丶復(fù)位函數(shù)ADC_DeInit

void ADC_DeInit(ADC_TypeDef* ADCx);

該函數(shù)作用為將外設(shè)ADCx的全部寄存器重設(shè)為缺省值，說的簡單點就是復(fù)位，恢復(fù)“出廠設(shè)置

2丶初始化函數(shù)ADC_Init

工作模式：本次采用單ADC模式

數(shù)據(jù)對其方式：ADC轉(zhuǎn)換是12位，故存儲在寄存器中是12位的數(shù)據(jù)，但數(shù)據(jù)寄存器是16位的，存儲時空位補零，所以就出現(xiàn)了數(shù)據(jù)對其問題。一半來說，我們都是采用右對齊的模式。那么左對齊有什么用呢，加入你只想讀一個大概的數(shù)據(jù)，不想要這么高的分辨率，就可以使用左對齊，取前八位，就舍棄了后面的數(shù)據(jù)，減小了分辨率。

ADC觸發(fā)方式：選擇內(nèi)部軟件觸發(fā)

轉(zhuǎn)換模式：單次轉(zhuǎn)換模式為轉(zhuǎn)換一次給到寄存器數(shù)據(jù)后停止。連續(xù)轉(zhuǎn)換模式轉(zhuǎn)換一次后開始下一輪轉(zhuǎn)換，一直持續(xù)下去，不需要手動開始下一次轉(zhuǎn)換

掃描模式：多通道進(jìn)行

通道數(shù)選擇：只選用一個通道

    ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
	ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;    //獨立工作模式，即單ADC模式
	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //數(shù)據(jù)右對齊
	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;  //內(nèi)部軟件觸發(fā)
	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;   //單次轉(zhuǎn)換模式
	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;         //非掃描模式
	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;               //只使用一個通道
	ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);                   

3丶 ADC_Cmd使能ADC

void ADC_Cmd(ADC_TypeDef* ADCx, FunctionalState NewState);

4丶 ADC_DMACmd是否使用DMA

void ADC_DMACmd(ADC_TypeDef* ADCx, FunctionalState NewState);

5丶ADC_ITConfig是否使用中斷

void ADC_ITConfig(ADC_TypeDef* ADCx, uint16_t ADC_IT, FunctionalState NewState);

6丶根據(jù)手冊規(guī)定，需要進(jìn)行ADC校準(zhǔn)

void ADC_ResetCalibration(ADC_TypeDef* ADCx);    //復(fù)位校準(zhǔn)
FlagStatus ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC_TypeDef* ADCx);     //復(fù)位校準(zhǔn)狀態(tài)
void ADC_StartCalibration(ADC_TypeDef* ADCx);      //開始校準(zhǔn)
FlagStatus ADC_GetCalibrationStatus(ADC_TypeDef* ADCx);     //校準(zhǔn)狀態(tài)

7丶ADC_SoftwareStartConvCmd軟件觸發(fā)ADC

void ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC_TypeDef* ADCx, FunctionalState NewState);

8丶時鐘分頻

手冊規(guī)定ADC最大14mhz，所以選擇6分頻或8分頻

RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);

結(jié)合上文總結(jié)一下ADC初始化流程

（1）開啟APB2時鐘和ADC時鐘

（2）ADC時鐘分頻，選擇六分頻或八分頻

（3）初始化GPIO? 注：這里GPIO模式要使用GPIO_Mode_AIN，ADC專用模式

（4）ADC及ADC通道選擇

（5）初始化ADC

（6）使能ADC，給ADC上電

（7）校準(zhǔn)ADC

（二）丶代碼部分整合

ADC部分

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

void AD_Init(void)
{
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);
	
	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_0,1,ADC_SampleTime_55Cycles5);
	
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode=DISABLE;
	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign=ADC_DataAlign_Right;
	ADC_InitStructure.ADC_Mode=ADC_Mode_Independent;
	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel=1;
	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode=DISABLE;
	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv=ADC_ExternalTrigConv_None;
	ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);
	
	ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);
		
	ADC_ResetCalibration(ADC1);
	while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)==SET);
	ADC_StartCalibration(ADC1);
	while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)==SET);
		


	
}

uint16_t AD_GetValue(void)
{
	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);
	while(ADC_GetFlagStatus(ADC1,ADC_FLAG_EOC)==RESET);
	
	return ADC_GetConversionValue(ADC1);

}

主函數(shù)部分

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "ADC.h"
#include "LED.h"

uint16_t Temp;
#define T25 298.15    
#define B   3380
float  Vlue;

double myLn(double a)
{
	int  N = 15;
	int k=0,nk=0;
	double x=0.0,xx=0.0,y=0.0;
	x=(a-1)/(a+1);
	xx = x*x;
	nk = 2*N+1;
	y = 1.0/nk;
	
	for(k = N;k>0;k--)
	{
		nk = nk -2;
		y = 1.0/nk+xx*y;
	}
	return 2.0*x*y;
}

float Get_Temperaturn(void )
{
	float r_f = 0.0,temp_f = 0.0;
	
	Temp = AD_GetValue();
	Vlue = (float)Temp/4095*3.3;
	
	r_f = (Vlue*10000)/(3.3-Vlue); 
	temp_f = 1/((myLn(r_f/10000))/B + 1/T25 ) - 273.15; 	
	return temp_f;
}

int main(void)
{
	OLED_Init();
	AD_Init();
	OLED_ShowString(1, 1, "Temperature:");
	LED1_ON();
	while (1)
	{
		Temp = AD_GetValue();
		
		OLED_ShowNum(2, 3, Get_Temperaturn(), 2);
		OLED_ShowString(2,6,"C");

		
		Delay_ms(100);
		
		if(Get_Temperaturn()>28)
		{
			OLED_ShowString(3,1,"warn");
		
		}
			if(Get_Temperaturn()<28)
		{
		
			OLED_ShowString(3,1,"safe");
		}
	}
}

關(guān)于溫度的轉(zhuǎn)換

Rt = R 乘 EXP(B 乘 (1/T1-1/T2))
對上面的公式解釋如下：

Rt 是熱敏電阻在T1溫度下的阻值；
R是熱敏電阻在T2常溫下的標(biāo)稱阻值；
B值是熱敏電阻的重要參數(shù)；
EXP是e的n次方；
這里T1和T2指的是K度即開爾文溫度，K度=273.15(絕對溫度)+攝氏度；

根據(jù)串聯(lián)分壓，知道總電壓VCC 3.3v,熱敏電阻的電壓V2是adc采集后經(jīng)過轉(zhuǎn)換得到的，也是已知，
所以R1的電壓就是VCC - V2 ，然后根據(jù)R1電阻10K，可以求得電路的電流 I ，所以熱敏電阻的
電阻 就可以用電流電壓比值，于是得到Rt。
參數(shù)R 和 B值都是熱敏電阻的參數(shù)，根據(jù)自己買的器件決定，我的就是10k，3380?？梢詥栙u家，
也可以自己網(wǎng)上查型號。
這里還要注意，T2的單位是開爾文，所以室溫25攝氏度的開爾文是273.15+25=298.15.
就只剩下T1是未知數(shù)，一元一次方程，帶進(jìn)去一算就歐克。

到了這里，關(guān)于STM32--ADC數(shù)值采樣/附ADC采集熱敏傳感器使用的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！