一、概念

模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）：它將模擬信號轉(zhuǎn)換為單片機(jī)能夠處理的數(shù)字信號。在很多應(yīng)用中，比如溫度傳感器、壓力傳感器等，信號最初都是模擬形式的。ADC 讀取這些模擬信號，然后將它們轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式，以便單片機(jī)可以讀取和處理。

數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）：它執(zhí)行相反的操作，將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。這在需要控制模擬設(shè)備，如音頻設(shè)備、某些類型的馬達(dá)控制器等方面非常有用。通過DAC，單片機(jī)可以產(chǎn)生精確的模擬輸出信號。

二、ADC與DAC常用的函數(shù)

1、 ADC常用的函數(shù)

1.HAL_StatusTypeDef HAL_ADC_Start(ADC_HandleTypeDef *hadc)

舉例：HAL_ADC_Start(&hadc1);

這一行啟動了句柄名為 hadc1 的ADC。HAL_ADC_Start 函數(shù)初始化ADC并開始模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換過程。這里的 hadc1 是一個指向ADC實(shí)例的指針，已經(jīng)在代碼的其他部分被配置好了。

2.HAL_StatusTypeDef HAL_ADC_PollForConversion(ADC_HandleTypeDef *hadc, uint32_t Timeout)

舉例：HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 10);

這行代碼是一個輪詢函數(shù)，用來檢查ADC轉(zhuǎn)換是否完成。它檢查ADC的EOC（End of Conversion）標(biāo)志，以確定轉(zhuǎn)換是否完成。參數(shù) 10 表示超時時間，單位為毫秒。如果在10毫秒內(nèi)轉(zhuǎn)換沒有完成，這個函數(shù)將返回一個超時錯誤。

3.uint32_t HAL_ADC_GetValue(ADC_HandleTypeDef *hadc)

舉例：adc = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);

這行代碼從 hadc1指向的ADC獲取轉(zhuǎn)換結(jié)果，并將其存儲在變量 adc 中。HAL_ADC_GetValue 函數(shù)讀取ADC的數(shù)據(jù)寄存器，并返回轉(zhuǎn)換后的數(shù)字值。

2、 DAC常用的函數(shù)

1.HAL_StatusTypeDef HAL_DAC_Start(DAC_HandleTypeDef *hdac, uint32_t Channel)

舉例：HAL_DAC_Start(&hdac1, DAC_CHANNEL_2);
這一行是句柄為 hdac1 的 DAC 的第二個通道DAC_CHANNEL_2）。HAL_DAC_Start 函數(shù)激活 DAC，并準(zhǔn)備它開始輸出模擬信號。這里的 hdac1 是指向 DAC 實(shí)例的指針，即句柄。

2.HAL_StatusTypeDef HAL_DAC_SetValue(DAC_HandleTypeDef *hdac, uint32_t Channel, uint32_t Alignment, uint32_t Data)

舉例：HAL_DAC_SetValue(&hdac1,DAC_CHANNEL_2,DAC_ALIGN_12B_R,temp);
這行代碼設(shè)置 DAC 通道2的輸出值。HAL_DAC_SetValue 函數(shù)用于配置 DAC 輸出的具體電壓值，它需要幾個參數(shù)： &hdac1：指向 DAC 實(shí)例的指針。DAC_CHANNEL_2：指定操作的是哪個 DAC 通道。DAC_ALIGN_12B_R：指定數(shù)據(jù)對齊式，這里是 12 位右對齊。temp：決定了 DAC 輸出的模擬信號的具體電壓，這個值通常是經(jīng)過計(jì)算或從某個來源獲取的，DAC 會將這個數(shù)字值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬電壓值！

三、LED官方原理圖

R37——AD1——PC15 （PC15控制AD1）
R38——AD2——PC12 （PC12控制AD2）

四、配置STM32cubeMX

1、ADC配置

1.將PB12配置為ADC2_IN11，將PB15配置為ADC2_IN15

（配置PB15為ADC2_IN15意味著將微控制器的物理引腳PB15設(shè)置為模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）2的輸入通道15。這里的配置過程通常涉及到幾個關(guān)鍵步驟和概念，我將逐一解釋：引腳命名：在STM32微控制器中，引腳通常以“P”開頭，后跟一個字母（表示引腳所在的組，如A、B、C等）和一個數(shù)字（表示組內(nèi)的特定引腳編號）。因此，PB15指的是B組的第15號引腳。ADC2_IN15：這表示ADC2的輸入通道15。STM32的ADC模塊可以有多個輸入通道，用于從不同的物理引腳接收模擬信號。在這種情況下，“ADC2”指的是微控制器上的第二個ADC模塊，“IN15”則是該模塊的第15個輸入通道。配置過程：在STM32的開發(fā)環(huán)境中，如STM32CubeMX或直接編寫代碼，你需要將PB15引腳配置為ADC2的輸入。這通常涉及到選擇PB15作為ADC2的輸入源，并設(shè)置相關(guān)參數(shù)，如采樣時間、工作模式等。用途：將PB15配置為ADC2_IN15通常是為了從這個引腳讀取模擬信號。這意味著可以將一個模擬傳感器（如溫度、壓力或光傳感器）連接到PB15，然后通過ADC2將其模擬信號轉(zhuǎn)換為微控制器可以處理的數(shù)字信號。實(shí)際應(yīng)用：在實(shí)際應(yīng)用中，這樣的配置允許微控制器讀取外部環(huán)境的模擬數(shù)據(jù)，例如環(huán)境溫度、光強(qiáng)度或其他物理量。這對于制作各種嵌入式系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備至關(guān)重要?？傊渲肞B15為ADC2_IN15是一種將STM32微控制器的特定引腳設(shè)置為接收模擬信號的過程，這對于實(shí)現(xiàn)多種傳感器集成和數(shù)據(jù)采集應(yīng)用至關(guān)重重要。）括號里是概念，非小白直接跳過。

注意：在這個配置中，PB15并不是直接用于讀取數(shù)字信號，而是用于接收模擬信號，然后由ADC2完成模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換。

2.將ADC1中的通道11和ADC2中的通道15都配置為Single-ended

（Single-ended 模式是指模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）或類似設(shè)備在處理信號時的一種配置方式。在這種模式下，ADC測量的是單個輸入信號與地（GND，即“接地”）之間的電壓差。這是ADC配置中最基本和常見的方式。下面是一些關(guān)于 Single-ended 模式的關(guān)鍵點(diǎn)：測量方法：在 Single-ended 模式中，ADC測量的是單一輸入和地之間的電壓差。這意味著，每個ADC通道都獨(dú)立地測量其輸入和系統(tǒng)接地之間的電壓。
適用場景：這種模式通常用于讀取那些提供單端輸出的傳感器，如溫度傳感器、光傳感器等。簡單高效：由于只需要測量單一信號相對于地的電壓，這種模式設(shè)計(jì)起來相對簡單，不需要復(fù)雜的電路或校準(zhǔn)過程。信號完整性：對于許多低頻和中頻應(yīng)用，Single-ended 輸入提供了足夠的信號完整性。雖然它可能不如差分輸入（另一種模式，測量兩個不同信號之間的電壓差）那樣能有效抑制噪聲，但對于許多應(yīng)用而言已經(jīng)足夠。資源使用：在資源受限的系統(tǒng)中，使用 Single-ended 模式可以更有效地利用ADC資源，因?yàn)樗恍枰鄠€物理通道來測量單一的信號?？傊谠S多嵌入式系統(tǒng)和微控制器應(yīng)用中，Single-ended 模式提供了一個簡單、高效且足夠精確的解決方案，尤其是在資源受限或設(shè)計(jì)簡單性是關(guān)鍵考慮因素的情況下。）括號里是概念，非小白直接跳過。

2、DAC配置

1.將PA7配置為ADC2_IN4模式,將PA5配置為DAC1_OUT2模式，將PB15取消配置。

為什么需要將PB15取消配置？
剛剛在ADC的配置過程中將PB15配置為ADC2_IN15，這樣ADC2有兩個采集通道就會有沖突！ ADC每次只能采集一個通道，如果需要同一個ADC采集多個通道，就需要變換通道。即：對另外的通道進(jìn)行初始化。本例中不需要這么復(fù)雜，只需要一個ADC采集一個通道，所以將PB15取消配置。

（配置PB5為DAC1_OUT2在STM32微控制器的環(huán)境中意味著將PB5引腳設(shè)置為數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器（DAC）1的第二個輸出通道（OUT2）。這里的配置涉及到幾個重要的步驟和概念：引腳命名：這個在DAC的時候已經(jīng)講過。DAC1_OUT2：這表示DAC1（數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器1）的第二個輸出通道。STM32的DAC模塊通常有多個輸出通道，可用于將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。在這種情況下，“DAC1”指的是微控制器上的第一個DAC模塊，“OUT2”則是該模塊的第二個輸出通道。配置過程：在STM32的開發(fā)環(huán)境中，如STM32CubeMX或直接編寫代碼，你需要將PB5引腳配置為DAC1的輸出。這通常涉及到選擇PB5作為DAC1的輸出源，并設(shè)置相關(guān)參數(shù)，如輸出電壓范圍、輸出模式等。用途：將PB5配置為DAC1_OUT2通常是為了從這個引腳輸出模擬信號。這意味著可以通過編程控制DAC1，將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，并通過PB5引腳輸出。這對于控制模擬設(shè)備，如音頻設(shè)備、某些類型的馬達(dá)或燈光系統(tǒng)等是非常有用的。實(shí)際應(yīng)用：在實(shí)際應(yīng)用中，這樣的配置允許微控制器生成精確的模擬輸出，可以用于各種控制和信號處理應(yīng)用，如生成音頻信號、控制模擬傳感器等。總之，配置PB5為DAC1_OUT2是一種將STM32微控制器的特定引腳設(shè)置為輸出模擬信號的過程，這對于實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號到模擬信號的轉(zhuǎn)換和對外部模擬設(shè)備的控制至關(guān)重要。）括號里是概念，非小白直接跳過。

2.將DAC1配置為"Connected to external pin only" 模式

（在使用 STM32CubeMX 配置 STM32 微控制器的 DAC（數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器）時，選擇 “Connected to external pin only” 的選項(xiàng)通常是基于以下原因：直接輸出：選擇 “Connected to external pin only” 表明 DAC 的輸出將直接連接到微控制器的一個外部引腳。這允許DAC產(chǎn)生的模擬信號能夠直接輸出到微控制器外部，以驅(qū)動外部設(shè)備或系統(tǒng)，如音頻設(shè)備、電機(jī)控制器等。硬件簡化：這種配置簡化了硬件設(shè)計(jì)，因?yàn)樗恍枰~外的內(nèi)部連接或復(fù)雜的電路來從DAC獲得模擬信號。它提供了一種簡單直接的方式，通過指定的引腳輸出模擬信號。易于配置和集成：在STM32CubeMX中，將DAC配置為“僅連接到外部引腳”可以使得配置過程更為直觀和簡單。用戶可以清楚地看到哪個引腳被用作DAC的輸出，這有助于在設(shè)計(jì)電路板時規(guī)劃引腳布局。適用于大多數(shù)應(yīng)用：大多數(shù)應(yīng)用中，DAC的輸出是需要傳遞到微控制器外部的。例如，生成模擬信號來控制音頻放大器或調(diào)節(jié)LED的亮度。選擇這個選項(xiàng)確保了DAC的輸出能頭被適當(dāng)?shù)乩谩p少內(nèi)部資源使用：在某些情況下，DAC還可以配置為內(nèi)部連接，比如用于內(nèi)部參考或調(diào)試。但在大多數(shù)實(shí)際應(yīng)用中，將DAC輸出限定在外部引腳可以減少微控制器內(nèi)部資源的使用，使設(shè)計(jì)更高效。
總之，選擇 “Connected to external pin only” 是為了確保DAC輸出的簡單性、直接性和高效性，滿足大多數(shù)通用應(yīng)用的需求。
）括號里是概念，非小白直接跳過。

五、ADC代碼

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：使用電壓采集1中的旋轉(zhuǎn)按鈕和電壓采集2中的旋轉(zhuǎn)按鈕分別通過旋轉(zhuǎn)來控制輸出對應(yīng)的數(shù)字電壓，并將數(shù)字電壓轉(zhuǎn)換為模擬電壓顯示在屏幕上。
即：模擬電壓通過ADC變成數(shù)字電壓，數(shù)字電壓通過公式計(jì)算變成模擬電壓顯示到屏幕上。

1.在/* USER CODE BEGIN 0 /與/ USER CODE END 0 */之間增加如下代碼

float getADC_R37(void)
{
	int adc = 0;   //為了節(jié)省內(nèi)存，定義一個16位的整形數(shù)據(jù)  因?yàn)閍dc是個12位的adc 所以需要16位整形存放數(shù)據(jù)，也可以用int，會浪費(fèi)一點(diǎn)內(nèi)存
	
	HAL_ADC_Start(&hadc2); //開啟adc2
	HAL_ADC_PollForConversion(&hadc2,10);//查詢函數(shù)，查詢EOC標(biāo)志位。每次采樣，CUP在這里都要   10ms為超時時間
                                       //等待采樣完成才能進(jìn)行下一步，這段時間CUP沒有干其他 
                                       //事，所以降低了CUP使用率
	adc = HAL_ADC_GetValue(&hadc2);  //獲取adc3的值賦值給定義的整形adc
              	//這邊有個細(xì)節(jié)：我們cubemx采樣時間設(shè)為3個周期，轉(zhuǎn)換速度快但是轉(zhuǎn)換精度低
              //此時我們需要在獲取adc值前加上判斷是否轉(zhuǎn)換結(jié)束的庫函數(shù)，或者加個延時。否則可能adc還沒計(jì)算完就獲取數(shù)據(jù)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確
	
	return adc*3.3/4096;     //返回值為：adc

}

float getADC_R38(void)      //定義一個子函數(shù)，無入口參數(shù)，返回值為整形
{
	int adc = 0;   //為了節(jié)省內(nèi)存，定義一個16位的整形數(shù)據(jù)  因?yàn)閍dc是個12位的adc 所以需要16位整形存放數(shù)據(jù)，也可以用int，會浪費(fèi)一點(diǎn)內(nèi)存
	
	HAL_ADC_Start(&hadc1); //開啟adc1
	HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,10);//查詢函數(shù)，查詢EOC標(biāo)志位。每次采樣，CUP在這里都要   10ms為超時時間
                                       //等待采樣完成才能進(jìn)行下一步，這段時間CUP沒有干其他 
                                       //事，所以降低了CUP使用率
	adc = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);  //獲取adc1的值賦值給定義的整形adc
              	//這邊有個細(xì)節(jié)：我們cubemx采樣時間設(shè)為3個周期，轉(zhuǎn)換速度快但是轉(zhuǎn)換精度低
              //此時我們需要在獲取adc值前加上判斷是否轉(zhuǎn)換結(jié)束的庫函數(shù)，或者加個延時。否則可能adc還沒計(jì)算完就獲取數(shù)據(jù)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確
	return adc*3.3/4096;     //返回值為：adc
}

2.校準(zhǔn)
adc初始化完成后要進(jìn)行校準(zhǔn)，不然達(dá)不到3.3v！?。?！
以下是校準(zhǔn)函數(shù)，將其放到main.c中的int main(void)函數(shù)中

HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1, ADC_SINGLE_ENDED);
HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc2, ADC_SINGLE_ENDED);

3.在while(1)中添加如下代碼

	  double value=getADC_R38();  
 	  sprintf(str,"value=%.2f",value);
	  LCD_DisplayStringLine(Line0, (uint8_t*)str);

如上 ADC的代碼實(shí)現(xiàn)的功能就相當(dāng)于電壓表，測量某個引腳的電壓。

六、DAC代碼以及ADC和DAC綜合

1.在/* USER CODE BEGIN 0 /與/ USER CODE END 0 */之間增加如下代碼

// DAC1電壓設(shè)置函數(shù)
void DAC1_Set_Vol(float vol)
{
	int temp;  //  定義電壓轉(zhuǎn)換后的數(shù)值
	//將電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)值
	temp = (4096 * vol/3.3f);  //  12位的DAC最大數(shù)值為4096，vol / 3.3 就是設(shè)置的電壓所占全部電壓(3.3V)的比例
	//將數(shù)字信號數(shù)字值轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的模擬信號
	HAL_DAC_SetValue(&hdac1, DAC_CHANNEL_2,DAC_ALIGN_12B_R,temp); // 最終的電壓設(shè)置函數(shù)
}

2.在main.c中的int main(void)函數(shù)中添加如下代碼

	//初始化：
  HAL_DAC_Start(&hdac1,DAC_CHANNEL_2); // 使能DAC1的通道2
  DAC1_Set_Vol(2.4);   // 調(diào)用DAC1設(shè)置電壓函數(shù)

3.在while(1)中添加如下代碼

	double value=getADC_R37();  
 	sprintf(str,"value=%.2f",value);
	LCD_DisplayStringLine(Line0, (uint8_t*)str);

將杜邦線一端接PA5,一端接PA7。PA5（DAC）端口一直在輸出電壓，電壓為2.4v。PA7（ADC）端口是用來測電壓。

如果用杜邦線將PA7跟3V3連接，那么value=3.30。用杜邦線將PA7跟GND連接，value=0.00。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-788686.html

到了這里，關(guān)于藍(lán)橋杯嵌入式STM32 G431 hal庫開發(fā)速成——ADC與DAC的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY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)！