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STM32F103C8是怎样通过中断方式去读取电压的

STM32F103C8是怎样通过中断方式去读取电压的?有哪些流程呢?

回帖(2)

王明钊

2021-11-16 14:32:03
  本文简单介绍了STM32F103C8,通过中断方式读取电压,不过最后楼主读取参考电压失败,还没有找到错误,所以读取的电压只能十六进制显示,如有不便请忽略本文!
  本文的介绍按照一般流程来走:
  1,串口的初始化
  2,ADC初始化
  3,中断初始化
  4,编写中断函数
  5,编写主函数
  接下来详细介绍:
  1,串口的初始化:
  void usart_init()
  {
  GPIO_InitTypeDef Uart_A;
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA ,ENABLE);
  Uart_A.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
  Uart_A.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  Uart_A.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
  GPIO_Init(GPIOA,&Uart_A);
  Uart_A.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
  Uart_A.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  Uart_A.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
  GPIO_Init(GPIOA,&Uart_A);
  USART_InitTypeDef Uart;
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);
  Uart.USART_BaudRate = 115200;
  Uart.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
  Uart.USART_Mode = USART_Mode_Tx;
  Uart.USART_Parity = USART_Parity_No;
  Uart.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
  Uart.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
  USART_Init(USART1,&Uart);
  USART_Cmd(USART1,ENABLE);
  USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_TC);
  }
  关于本段代码,我前面写的文章STM32基础设计(3)有详细讲解,此处不再赘述。
  2,ADC初始化
  typedef struct
  {//配置ADC的模式,一个ADC是独立模式,2个是双模式
  uint32_t ADC_Mode; /*!《 Configures the ADC to operate in independent or
  dual mode.
  This parameter can be a value of @ref ADC_mode */
  //配置ADC是否使用扫描,单通道不扫描,多通道扫描
  FunctionalState ADC_ScanConvMode; /*!《 Specifies whether the conversion is performed in
  Scan (multichannels) or Single (one channel) mode.
  This parameter can be set to ENABLE or DISABLE */
  //配置ADC是单次转换还是连续转换
  FunctionalState ADC_ContinuousConvMode; /*!《 Specifies whether the conversion is performed in
  Continuous or Single mode.
  This parameter can be set to ENABLE or DISABLE. */
  //外部触发选择
  uint32_t ADC_ExternalTrigConv; /*!《 Defines the external trigger used to start the analog
  to digital conversion of regular channels. This parameter
  can be a value of @ref ADC_external_trigger_sources_for_regular_channels_conversion */
  //转换结果数据对其方式
  uint32_t ADC_DataAlign; /*!《 Specifies whether the ADC data alignment is left or right.
  This parameter can be a value of @ref ADC_data_align */
  //ADC转换的通道数目
  uint8_t ADC_NbrOfChannel; /*!《 Specifies the number of ADC channels that will be converted
  using the sequencer for regular channel group.
  This parameter must range from 1 to 16. */
  }ADC_InitTypeDef;
  下面粘贴代码:
  void Adc_Init()
  {
  ADC_InitTypeDef adc;//定义ADC结构的变量
  GPIO_InitTypeDef io_b;//定义串口结构体变量 ,开发板上的电源接的是GPIOB端口的 1引脚,查数据手册,其为ADC1的9通道
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);//开时钟(即把心脏激活)
  RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);
  io_b.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;//设置端口引脚为 引脚1
  io_b.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;//设置为输入模式
  io_b.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//最高速率为50MHz
  GPIO_Init(GPIOB,&io_b);初始化引脚
  ADC_DeInit(ADC1);先将外设ADC1的全部寄存器重设为默认值 ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE);谁能外部参照电压(勿忘)
  adc.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;设置ADC为独立模式
  adc.ADC_ScanConvMode = ENABLE;使能扫描模式
  adc.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;使能连续扫描
  adc.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;不使用外部触发
  adc.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;数据右对齐
  adc.ADC_NbrOfChannel = 2;来制定用几个ADC通达(勿忘)
  ADC_Init(ADC1,&adc);初始化ADC寄存器
  ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_9,1,ADC_SampleTime_239Cycles5);制定用哪个ADC转换、第几个通道,转换的顺序、转换的周期
  ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_17,2,ADC_SampleTime_239Cycles5);
  //这里需要根据数据手册来设定通道,数据手册上会说明那个引脚对应那个通道,外接电源接到那个引脚上就可以了,必须按照数据手册的要求来,不然肯定会出错,博主在这里就有一个很大很大的教训,望读者谨记
  ADC_ITConfig(ADC1,ADC_IT_EOC,ENABLE);打开ADC中断
  ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);使能ADC1
  ADC_ResetCalibration(ADC1);复位ADC1的校准寄存器
  while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));等待校准寄存器复位完成
  ADC_StartCalibration(ADC1);开始ADC1校准
  while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));等待ADC1校准完成
  ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);使能指定的ADC1的软件转换启动功能
  }
  3.中断初始化
  void adc_nvic_init()
  {
  NVIC_InitTypeDef nvic;定义中断结构体
  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);设置中断分组
  nvic.NVIC_IRQChannel = ADC1_2_IRQn;制定专断通道
  nvic.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;使能中断
  nvic.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;抢占优先级
  nvic.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;子优先级
  NVIC_Init(&nvic);初始化
  NVIC_InitTypeDef usart1;定义中断结构体
  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);设置中断分组
  usart1.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;指定中断通道
  usart1.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;设能中断通道
  usart1.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;抢占优先级
  usart1.NVIC_IRQChannelSubPriority= 0;子优先级
  NVIC_Init(&usart1);中断初始化
  }
  博主在这里遇到一个问题,该问题时,中断分组的设置,上面两段程序得分别设置中断分组,要不然会有一个中断不会执行(没有再次设置中断分组的那个),不知道是博主代码规范的问题还是就必须这样设置。博主还未搞懂,如果读者有知道这个问题答案的,请在评论里赐教,不胜感激。
  4,编写中断函数
  先粘贴代码:
  void ADC1_2_IRQHandler()
  {
  if(ADC_GetITStatus(ADC1,ADC_IT_EOC) == SET)这里使用来判断,如果已经转换完成EOC位为1,具体请查看参考手册ADC状态寄存器ADC_SR的eEOC位
  {if(count_1%2 == 0){代码中的if语句中的嵌套if语句是用来区分外接电源电压和内部参考电压的。具体见下面的解释
  ADC_ConvertedValue = ADC_GetConversionValue(ADC1);
  count_1++;
  }else
  {
  ADC_ConvertedValue_1 = ADC_GetConversionValue(ADC1);
  //ADC_ConvertedValue_1 = ADC1-》DR;
  count_1++;
  }
  }
  ADC_ClearITPendingBit(ADC1,ADC_IT_EOC);
  }
  void USART1_IRQHandler(void)
  {
  if(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE))判断是否可以发送数据
  {
  USART1-》CR1 &= ~USART_CR1_TXEIE;在这里笔者也碰到了问题,详见下文
  USART1-》DR = car;
  while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE) == RESET);
  //USART1-》CR1 &= ~USART_CR1_TXEIE;
  }
  if(USART1-》SR & USART_SR_RXNE)判断是否可以接收数据
  {
  volatile int8_t com_data;
  com_data = USART1-》DR;
  }
  }
  在ADC中断服务函数中,代码中的if语句中的嵌套if语句是用来区分外接电源电压和内部参考电压的,因为第一次接受的是外部电源电压,第二次接受的是内部参考电压,所以可以利用奇偶数,即偶数用ADC_ConvertedValue来存放外部电源电压值,奇数时用ADC_ConvertedValue_1来存放参考电压值。但是,笔者发现,这样会失败,经过串口调试发现两次接受到的值都一样,笔者初步认为,可能是ADC的转换速率太快了,具体什么歌情况还不清楚,等下一个基础设计ADC转换(DMA方式)的时候在细究。
  笔者,在调试程序的时候发现,通过中断的方式进行串口通信必须在给DR赋值之前将CR1寄存器的 TXEIE寄存器置0,以防止DE接受完数据后再次进入中断,要不然将数据赋值给DR后会一直进入中断(笔者在调试的时候发现,会一直重复输出一个值,笔者猜测这不是因为中断结束不了,而是因为,嵌套了N层循环,但是根据STM32参考手册的543页,TXEIE为明明解释是由软件设置,笔者在主函数里设置了TXEIE为0,发现没有用,如果在中断服务函数中不再次清零,就跳不出中断。),另外DR接受完数据后,还要加一句
  while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE) == RESET); 要是没有这一句,串口调试时发现,一个值连续打印两次。(笔者猜测是不是因为电脑速度太快了。)
  以上两个问题,笔者还没有找到原因,只是找到了解决方法,希望看到这篇文章的读者,如果知道原因,请不吝赐教,在下不胜感激。
  5,编写主函数
  int main()
  {
  void PrintU16(uint16_t num);
  void PrintHexU8(uint8_t data);
  Adc_Init();
  adc_nvic_init();
  usart_init();
  while(1)
  {
  num = (uint16_t)(2.0f* ADC_ConvertedValue/ADC_ConvertedValue_1 *1.2f*100 );参考电压是1.2f通过比例关系算出实际电压。
  PrintU16(num);
  delay(1000);
  }
  }
  
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林旭

2021-11-16 14:32:08
笔者并没有计算出准确的电压值,只是采集到两个电压值,笔者猜测,可能是因为ADC的转换速率太快,导致笔者的 通过奇偶数来区分内部电压和外部电压不管用了,笔者还在思考解决方式,如果读者有好的方法,请指教。
  本文到此结束,下面是完整代码:
  #include《stm32f10x.h》
  #define uint unsigned int
  #define uchar unsigned char
  char car;
  static char count_1=0;//当做奇偶数
  uint16_t ADC_ConvertedValue;//存放电源电压
  uint16_t ADC_ConvertedValue_1;//存放内部参照电压
  static uint16_t num=0;
  void delay(uint n)
  {
  int i,j;
  for(i=0;i《n;i++)
  for(j=0;j《8500;j++);
  }
  void Adc_Init()
  {
  ADC_InitTypeDef adc;
  GPIO_InitTypeDef io_b;
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
  RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);
  io_b.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
  io_b.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
  io_b.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_Init(GPIOB,&io_b);
  ADC_DeInit(ADC1);
  ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE);
  adc.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
  adc.ADC_ScanConvMode = ENABLE;
  adc.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;
  adc.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
  adc.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
  adc.ADC_NbrOfChannel = 2;
  ADC_Init(ADC1,&adc);
  ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_9,1,ADC_SampleTime_239Cycles5);
  ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_17,2,ADC_SampleTime_239Cycles5);
  ADC_ITConfig(ADC1,ADC_IT_EOC,ENABLE);
  ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);
  ADC_ResetCalibration(ADC1);
  while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));
  ADC_StartCalibration(ADC1);
  while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));
  ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);
  }
  void adc_nvic_init()
  {
  NVIC_InitTypeDef nvic;
  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
  nvic.NVIC_IRQChannel = ADC1_2_IRQn;
  nvic.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
  nvic.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
  nvic.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
  NVIC_Init(&nvic);
  NVIC_InitTypeDef usart1;
  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
  usart1.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
  usart1.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
  usart1.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
  usart1.NVIC_IRQChannelSubPriority= 0;
  NVIC_Init(&usart1);
  }
  void usart_init()
  {
  GPIO_InitTypeDef Uart_A;
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA ,ENABLE);
  Uart_A.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
  Uart_A.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  Uart_A.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
  GPIO_Init(GPIOA,&Uart_A);
  Uart_A.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
  Uart_A.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  Uart_A.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
  GPIO_Init(GPIOA,&Uart_A);
  USART_InitTypeDef Uart;
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);
  Uart.USART_BaudRate = 115200;
  Uart.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
  Uart.USART_Mode = USART_Mode_Tx;
  Uart.USART_Parity = USART_Parity_No;
  Uart.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
  Uart.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
  USART_Init(USART1,&Uart);
  USART_Cmd(USART1,ENABLE);
  USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_TC);
  }
  int main()
  {
  void PrintU16(uint16_t num);
  void PrintHexU8(uint8_t data);
  Adc_Init();
  adc_nvic_init();
  usart_init();
  while(1)
  {
  num = (uint16_t)(2.0f* ADC_ConvertedValue/ADC_ConvertedValue_1 *1.2f*100 );
  PrintU16(num);
  delay(1000);
  }
  }
  void PrintU16(uint16_t num)
  {
  void PrintHexU8(uint8_t data);
  uint8_t w5,w4,w3,w2,w1;
  w5 = num % 100000/10000;
  w4 = num % 10000/1000;
  w3 = num % 1000/100;
  w2 = num % 100/10;
  w1 = num % 10;
  PrintHexU8(‘0’ + w5);
  PrintHexU8(‘0’ + w4);
  PrintHexU8(‘0’ + w3);
  PrintHexU8(‘0’ + w2);
  PrintHexU8(‘0’ + w1);
  }
  void PrintHexU8(uint8_t data)
  {
  car = data;
  if(!(USART1-》CR1 & USART_CR1_TXEIE))
  USART_ITConfig(USART1,USART_IT_TXE,ENABLE);//打开发送中断
  }
  void ADC1_2_IRQHandler()
  {
  if(ADC_GetITStatus(ADC1,ADC_IT_EOC) == SET)
  {if(count_1%2 == 0){
  ADC_ConvertedValue = ADC_GetConversionValue(ADC1);
  count_1++;
  }else
  {
  ADC_ConvertedValue_1 = ADC_GetConversionValue(ADC1);
  count_1++;
  }
  }
  ADC_ClearITPendingBit(ADC1,ADC_IT_EOC);
  }
  void USART1_IRQHandler(void)
  {
  if(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE))
  {
  USART1-》CR1 &= ~USART_CR1_TXEIE;
  USART1-》DR = car;
  while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE) == RESET);
  //USART1-》CR1 &= ~USART_CR1_TXEIE;
  }
  if(USART1-》SR & USART_SR_RXNE)
  {
  volatile int8_t com_data;
  com_data = USART1-》DR;
  }
  }
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