【MM32F103试用体验】+ ADC实验--输入电压检测--MiniBoard测试（五）

本帖最后由 还能孩子hj 于 2016-9-7 12:17 编辑

<一>STM32 的 ADC 主要技术指标：
     对于ADC来说，我们最关注的就是它的分辨率、转换速度、ADC 类型、参考电压范围。
     分辨率：12 位分辨率。不能直接测量负电压，所以没有符号位，即其最小量化单位 LSB  = Vref+ / 212 。
     转换时间：转换时间是可编程的。采样一次至少要用14个ADC时钟周期，而ADC的时钟频率最高为14MHz，也就   是说，它的采样时间最短为1us。足以胜任中、低频数字示波器的采样工作。
     ADC类型：ADC 的类型决定了它性能的极限，STM32的是逐次比较型ADC。
     参考电压范围（见附件图片1）
<二>ADC采集数据实例(采用DMA模式)
    使用ADC时常常需要不间断采集大量的数据，在一般的器件中会使用中断进行处理，但使用中断的效率还是不够高。在STM32中，使用ADC时往往采用DMA传输的方式，由DMA把ADC外设转换得的数据传输到SRAM，再进行处理，甚至直接把ADC的数据转移到串口发送给上位机。
     ADC引脚(GPIO)配置：ADC1_GPIO_Config() 代码非常简单，就是使能DMA时钟，GPIO时钟及ADC1时钟。然后把ADC1的通道11使用的GPIO引脚PC1配置成模拟输入模式，在作为ADC的输入时，必须使用模拟输入。



       DMA模式配置：ADC模式及其 DMA传输方式都是在用户函数ADC1_Mode_Config()中实现的。



         ADC主要配置：


配置 ADC 模式 ：从ADC1_Mode_Config()函数代码的第32行开始，为ADC模式的配置，主要为对ADC 的初始化结构体进行赋值。下面对这些结构体成员进行介绍：
(1)  .ADC_Mode
     STM32具有多个ADC，而不同的ADC又是共用通道的，当两个ADC采集同一个通道的先后顺序、时间间隔不同，就演变出了各种各样的模式，如同步注入模式、同步规则模式等10种，根据应用要求选择适合的模式以适应采集数据的要求。本实验用于测量电阻分压后的电压值，要求不高，只使用一个ADC就可以满足要求了，所以本成员被赋值为
ADC_Mode_Independent (独立模式)。
(2)  .ADC_Scan Conv Mode
    当有多个通道需要采集信号时，可以把ADC配置为按一定的顺序来对各个通道进行扫描转换，即轮流采集各通道的值。若采集多个通道，必须开启此模式。本实验只采集一个通道的信号，所以DISABLE(禁止)使用扫描转换模式。
(3)  .ADC_Continuous Conv Mode
      连续转换模式，此模式与单次转换模式相反，单次转换模式ADC只采集一次数据就停止转换。而连续转换模式则在上一次ADC转换完成后，立即开启下一次转换。本实验需要循环采集电压值，所以ENABLE(使能)连续转换模式。
(4)  .ADC_External Trig Conv
      ADC需要在接收到触发信号才开始进行模数转换，这些触发信号可以是外部中断触发(EXTI 线)、定时器触发。这两个为外部触发信号，如果不使用外部触发信号可以使用软件控制触发。本 实 验 中 使 用 软 件 控 制 触 发 所 以 该 成 员 被 赋 值为ADC_External Trig Conv_None（不使用外部触发）。
(5)  .ADC_Data Align
      数据对齐方式。ADC转换后的数值是被保存到数据寄存器(ADC_DR)的0~15位或16~32位，数据宽度为16位，而
ADC转换精度为12位。把12位的数据保存到16位的区域，就涉及左对齐和右对齐的问题。这里的左、右对齐跟word
文档中的文本左、右对齐是一样的意思。
(6)  .ADC_Nbr Of Channel
     这个成员保存了要进行ADC数据转换的通道数，可以为1~16个。本实验中只需要采集PC1这个通道，所以把成员赋值为1就可以了。填充完结构体，就可以调用外设初始化函数进行初始化了，ADC的初始化使用ADC_Init()函数，初始化完成后别忘记调用ADC_Cmd()函数来使能ADC外设，用 ADC_DMACmd()函数来使能ADC的DMA 接口。在本实验中初始化ADC1。
<三> ADC 自校准配置
ADC 自校准在开始ADC转换之前，需要启动ADC的自校准，ADC 有一个内置自校准模式，校准可大幅减小因内部电容器组的变化而造成的准精度误差。在校准期间，在每个电容器上都会计算出一个误差修正码(数字值)，这个码用消除在随后的转换中每个电容器上产生的误差。这是在 ADC1_Mode_Config()函数中的 ADC 自校准时调用的库函数和使用步骤。



在 调 用 了 复 位 校 准 函 数 ADC_Reset Calibration()和 开 始 校 准 函 数ADC_Start Calibration()后，要检查标志位等待校准完成，确保完成后才开始ADC转换。建议在每次上电后都进行一次自校准。在校准完成后，就可以开始进行ADC转换了。本实验代码中配置的ADC模式为软件触发方式，我们可以调用库函数ADC_Software Start ConvCmd()来开启软件触发。
<四> 电压检测：
       float 型变量ADC_Converted Value Local保存了由转换值计算出来的电压值，其计算公式是ADC
通用的：实际电压值= ADC转换值*LSB  STM32的ADC的精度为12位，而我用的板子中Vref+接的参考电压值为3.3v
，所以 LSB =3.3/2的12次方


  <四> 实验现象：
          当旋转开发板开发板上的滑动变阻器时，ADC1转换的电压值则会改变。板载的是10K的精密电阻，旋转的圈数要多点才能看到ADC值的明显变化。（串口调试见图片2）