一、ADC 简介

ADC(Analog-to-Digital Converter)指模/数转换器或者模拟/数字转换器。 是指将连续变量的模拟信号转换为离散的数字信号的器件。

也就是将模拟信号转化为数字信号

STM32f103 系列有3 个ADC,精度为12 位,每个ADC 最多有16 个外部通道和2个内部信号源。其中ADC1 和ADC2 都有16 个外部通道,ADC3 根据CPU 引脚的不同通道数也不同,一般都有8 个外部通道。

各通道的A/D转换可以单次、连续、扫描或间断模式执行。

ADC的结果可以左对齐或右对齐方式存储在16位数据寄存器中。

二、ADC功能框图

功能框图

电压输入范围

ADC 输入范围为:VREF- ≤ VIN ≤ VREF+。
由VREF-、VREF+ 、VDDA 、VSSA、这四个外部引脚决定。
一般把VSSA 和VREF- 接地,把VREF+ 和VDDA 接3V3,得到ADC 的输入电压范围为:0~3.3V。

如果想让输入的电压范围变宽,去到可以测试负电压或者更高的正电压,我们可以在外部加一个电压调理电路,把需要转换的电压抬升或者降压到0~3.3V,这样ADC 就可以测量了。

输入通道

STM32的ADC 多达18 个通道,其中外部的16 个通道就是框图中的ADCx_IN0、ADCx_IN1 ⋯ ADCx_IN5。

这16 个通道对应着不同的IO 口,具体是哪一个IO 口可以从手册查询到。

其中ADC1/2/3 还有内部通道
ADC1 的通道16 连接到了芯片内部的温度传感器,Vrefint 连接到了通道17。
ADC2 的模拟通道16 和17 连接到了内部的VSS。
ADC3 的模拟通道9、14、15、16 和17 连接到了内部的VSS。

STM32F103ZET6 ADC IO 分配 :

ADC1IOADC2IOADC3IO
通道0PA0通道0PA0通道0PA0
通道1PA1通道1PA1通道2PA1
通道2PA2通道2PA2通道2PA2
通道3PA3通道3PA3通道3PA3
通道4PA4通道4PA4通道4PF6
通道5PA5通道5PA5通道5PF7
通道6PA6通道6PA6通道6PF8
通道7PA7通道7PA7通道7PF9
通道8PB0通道8PB0通道8PF10
通道9PB1通道9PB1通道9连接内部VSS
通道10PC0通道10PC0通道10PC0
通道11PC1通道11PC1通道11PC1
通道12PC2通道12PC2通道12PC2
通道13PC3通道13PC3通道13PC3
通道14PC4通道14PC4通道14连接内部VSS
通道15PC5通道15PC5通道15连接内部VSS
通道16连接内部温度传感器通道16连接内部VSS通道16连接内部VSS
通道17连接内部Vrefint通道17连接内部VSS通道17连接内部VSS

外部的16 个通道在转换的时候又分为规则通道注入通道,其中规则通道最多有16 路,注入通道最多有4 路。

规则通道
普通通道,大部分时候都用这个。

注入通道
注入,可以理解为插入,插队的意思。它是一种在规则通道转换的时候强行插入要转换的一种通道
如果在规则通道转换过程中,有注入通道插队,那么就要先转换完注入通道,等注入通道转换完成后,再回到规则通道的转换流程。

转换顺序

规则序列

规则序列寄存器有3 个,分别为SQR3、SQR2、SQR1。

SQR3 控制着规则序列中的第一个到第六个转换,对应的位为:SQ1[4:0] ~ SQ6[4:0],第一次转换的是位4:0 SQ1[4:0],如果通道16 想第一次转换,那么在SQ1[4:0] 写16 即可。

SQR2 控制着规则序列中的第7 到第12 个转换,对应的位为:SQ7[4:0] ~ SQ12[4:0],如果通道1 想第8 个转换,则SQ8[4:0] 写1 即可。

SQR1 控制着规则序列中的第13 到第16 个转换,对应位为:SQ13[4:0] ~ SQ16[4:0],如果通道6 想第10 个转换,则SQ10[4:0] 写6 即可。

具体使用多少个通道,由SQR1 的位L[3:0] 决定,最多16 个通道。

寄存器寄存器位功能取值
SQR3SQ1[4:0]设置第1个转换的通道通道1 ~ 16
SQR3SQ2[4:0]设置第2个转换的通道通道1 ~ 16
SQR3SQ3[4:0]设置第3个转换的通道通道1 ~ 16
SQR3SQ4[4:0]设置第4个转换的通道通道1 ~ 16
SQR3SQ5[4:0]设置第5个转换的通道通道1 ~ 16
SQR3SQ6[4:0]设置第6个转换的通道通道1 ~ 16
SQR2SQ7[4:0]设置第7个转换的通道通道1 ~ 16
SQR2SQ8[4:0]设置第8个转换的通道通道1 ~ 16
SQR2SQ9[4:0]设置第9个转换的通道通道1 ~ 16
SQR2SQ10[4:0]设置第10个转换的通道通道1 ~ 16
SQR2SQ11[4:0]设置第11个转换的通道通道1 ~ 16
SQR2SQ12[4:0]设置第12个转换的通道通道1 ~ 16
SQR1SQ13[4:0]设置第13个转换的通道通道1 ~ 16
SQR1SQ14[4:0]设置第14个转换的通道通道1 ~ 16
SQR1SQ15[4:0]设置第15个转换的通道通道1 ~ 16
SQR1SQ16[4:0]设置第16个转换的通道通道1 ~ 16
SQR1SQL[3:0]需要转换多少个通道通道1 ~ 16

注入序列

注入序列寄存器JSQR 只有一个,最多支持4 个通道,具体多少个由JSQR 的JL[2:0] 决定。

如果JL 的值小于4 的话,则JSQR 跟SQR 决定转换顺序的设置不一样,第一次转换的不是JSQR1[4:0],而是JCQRx[4:0] ,x = (4-JL),跟SQR 刚好相反。

如果JL=00(1 个转换),那么转换的顺序是从JSQR4[4:0] 开始,而不是从JSQR1[4:0] 开始,这个要注意,编程的时候不要搞错。当JL 等于4 时,跟SQR 一样。

寄存器寄存器位功能取值
JSQRJSQ1[4:0]设置第1个转换的通道通道 1 ~ 4
JSQRJSQ2[4:0]设置第2个转换的通道通道 1 ~ 4
JSQRJSQ3[4:0]设置第3个转换的通道通道 1 ~ 4
JSQRJSQ4[4:0]设置第4个转换的通道通道 1 ~ 4
JSQRJL[1:0]需要转换多少个通道通道 1 ~ 4

触发源

ADC 转换可以由ADC 控制寄存器2: ADC_CR2 的ADON 这个位来控制,写1 的时候开始转换,写0 的时候停止转换;

ADC 还支持触发转换,内部定时器触发和外部IO 触发
触发源有很多,具体选择哪一种触发源,由ADC 控制寄存器2:ADC_CR2 的EXTSEL[2:0] 和JEXTSEL[2:0] 位来控制。
EXTSEL[2:0] 用于选择规则通道的触发源,JEXTSEL[2:0] 用于选择注入通道的触发源。

选定好触发源之后,由ADC 控制寄存器2:ADC_CR2 的EXTTRIG 和JEXTTRIG 这两位来激活ADC。

其中ADC3 的规则转换和注入转换的触发源与ADC1/2的有所不同。

转换时间

ADC 时钟

ADC 输入时钟ADC_CLK 由PCLK2 经过分频产生,最大是14M,分频因子由RCC 时钟配置寄存器RCC_CFGR 的位15:14 ADCPRE[1:0] 设置,可以是2/4/6/8 分频,注意这里没有1 分频。一般我们设置PCLK2=HCLK=72M

采样时间

ADC 使用若干个ADC_CLK 周期对输入的电压进行采样,采样的周期数可通过ADC 采样时间寄存器ADC_SMPR1 和ADC_SMPR2 中的SMP[2:0] 位设置,ADC_SMPR2 控制的是通道0 ~ 9,ADC_SMPR1 控制的是通道10~17。
每个通道可以分别用不同的时间采样。其中采样周期最小是1.5 个,即如果我们要达到最快的采样,那么应该设置采样周期为1.5 个周期,这里说的周期就是1/ADC_CLK。

ADC 的转换时间跟ADC 的输入时钟和采样时间有关,公式为:Tconv = 采样时间+ 12.5 个周期

当ADCLK = 14MHZ(最高),采样时间设置为1.5 周期(最快),那么总的转换时间(最短)Tconv = 1.5 周期+ 12.5 周期= 14 周期= 1us。
一般我们设置PCLK2=72M,经过ADC 预分频器能分频到最大的时钟只能是12M,采样周期设置为1.5 个周期,算出最短的转换时间为1.17us,这个才是最常用的。

数据寄存器

一切准备就绪后,ADC 转换后的数据根据转换组的不同,规则组的数据放在ADC_DR 寄存器,注入组的数据放在JDRx。

规则数据寄存器
ADC 规则组数据寄存器ADC_DR 只有一个,是一个32 位的寄存器,低16 位在单ADC 时使用,高16 位是在ADC1 中双模式下保存ADC2 转换的规则数据,双模式就是ADC1 和ADC2 同时使用。

在单模式下,ADC1/2/3 都不使用高16 位。因为ADC 的精度是12 位,无论ADC_DR 的高16 或者低16 位都放不满,只能左对齐或者右对齐,具体是以哪一种方式存放,由ADC_CR2 的11 位ALIGN 设置。

规则通道可以有16 个这么多,可规则数据寄存器只有一个,如果使用多通道转换,那转换的数据就全部都挤在了DR 里面,前一个时间点转换的通道数据,就会被下一个时间点的另外一个通道转换的数据覆盖掉,所以当通道转换完成后就应该把数据取走,或者开启DMA 模式,把数据传输到内存里面,不然就会造成数据的覆盖。

对于多通道采集这里提出三个解决办法:
(1)使用间断模式,采集一个存储一个
(2)使用中断,采集到一个数据,进入中断,把这个数据保存
(3)使用DMA,直接将采集到的数据搬运到内存

注入数据寄存器

ADC 注入组最多有4 个通道,刚好注入数据寄存器也有4 个,每个通道对应着自己的寄存器,不会跟规则寄存器那样产生数据覆盖的问题。ADC_JDRx 是32 位的,低16 位有效,高16 位保留,数据同样分为左对齐和右对齐,具体是以哪一种方式存放,由ADC_CR2 的11 位ALIGN 设置。

中断

转换结束中断

数据转换结束后,可以产生中断,中断分为三种:规则通道转换结束中断,注入转换通道转换结束中断,模拟看门狗中断。

其中转换结束中断很好理解,跟我们平时接触的中断一样,有相应的中断标志位和中断使能位,我们还可以根据中断类型写相应配套的中断服务程序。

模拟看门狗中断

当被ADC 转换的模拟电压低于低阈值或者高于高阈值时,就会产生中断,前提是我们开启了模拟看门狗中断,其中低阈值和高阈值由ADC_LTR 和ADC_HTR 设置。

例如我们设置高阈值是2.5V,那么模拟电压超过2.5V 的时候,就会产生模拟看门狗中断,反之低阈值也一样。

DMA 请求

规则和注入通道转换结束后,除了产生中断外,还可以产生DMA 请求,把转换好的数据直接存储在内存里面。

要注意的是只有ADC1 和ADC3 可以产生DMA 请求。

一般我们在使用ADC 的时候都会开启DMA 传输。

电压转换

模拟电压经过ADC 转换后,是一个12 位的数字值,如果通过串口以16 进制打印出来的话,可读性比较差,那么有时候我们就需要把数字电压转换成模拟电压,也可以跟实际的模拟电压(用万用表测)对比,看看转换是否准确。

我们一般在设计原理图的时候会把ADC 的输入电压范围设定在:0~3.3v,因为ADC 是12 位的,那么12 位满量程对应的就是3.3V,12 位满量程对应的数字值是:2^12。数值0 对应的就是0V。

如果转换后的数值为X ,X 对应的模拟电压为Y,那么会有这么一个等式成立: 2^12 / 3.3 = X/ Y,=> Y = (3.3 * X ) / 2^12。

三、STM32Cube MX配置

基础STM32Cube MX的配置可以参考这篇博客:STM32 CubeMx教程 – 基础知识及配置使用教程

配置RCC,选择使用外部晶振模式

RCC

配置SYS,debug配置为Serial Wire

SYS

配置一个串口,使用异步通信模式

USART

ADC界面:

ADC

IN0~IN15: 16路12位ADC采样通道,外部模拟量信号输入

Temperature Sensor Channel: MCU内置温度传感器采样通道,用来测量器件周围的温度。在MCU内部与ADC1_IN16通道相连

Vrefint Channel: 内部参考电压检测通道,ADC 的参考电压都是通过 Vref+ 引脚提供的并作为ADC转换器的基准电压,当Vref+直接取自VDD电压时,易受VDD波动而影响,因此可以该通道对参考电压进行校准,以提升ADC计算精度。在MCU内部与ADC1_IN17通道相连

EXTI Conversion Trigger: 外部触发转换。
ADC转换可由外部事件触发,EXTSEL[2:0]和JEXTSEL[2:0]控制位允许应用程序选择8个可能的事件中的某一个,触发规则通道组合注入通道组的采样。这里若选择Disable,则可以在6个来自片上定时器的内部信号中选择一个作为触发源;
若选择Injected Trigger/Regular Trigger/Injected and Regular Trigger,表示由外部引脚信号触发相应的通道组。

ADC

ADCs_Common_Settings:(ADC模式设置)

Mode:Independent mode
独立模式。此模式中,双ADC同步不工作,ADC1和ADC2相互独立工作。
如果不需要ADC同步或者只是用了一个ADC的时候,应该设成独立模式,多个ADC同时使用时会有其他模式,如双重ADC同步模式,两个ADC同时采集一个或多个通道,可以提高采样率。对应ADC控制寄存器1(ADC_CR1)中的DUALMOD[3:0]位。

ADC_Settings:(ADC设置)

Data Alignment:(数据对齐方式)
数据左对齐/右对齐,一般选择使用右对齐。

Scan Conversion Mode:(扫描模式)
扫描模式使能。对应ADC控制寄存器1(ADC_CR1)中的SCAN位。
如果只是用了一个通道的话,设置为DISABLE;
如果使用了多个通道的话,可以选择设置ENABLE或者DISABLE;(后面结合具体场景介绍)

Continuous Conversion Mode:(连续转换模式)
数据的连续转换,对应ADC控制寄存器2(ADC_CR2)中的CONT位。
设置为ENABLE,即使能连续转换;设置为DISABLE,则是单次转换。
两者的区别在于连续转换直到所有的数据转换完成后才停止转换,而单次转换则只转换一次数据就停止,要再次触发转换才可以进行转换

Discontinuous Conversion Mode:(间断模式)
间断模式,对应ADC控制寄存器1(ADC_CR1)中的DISCEN位。
如果单通道不需要采用间断,多通道具体分析,后面示例中具体介绍

ADC_Regular_ConversionMode:规则通道组采样设置

Enable Regular Conversions:(常规转换模式)
使能规则通道组转换。

Number of Conversion:(转换通道数量)
规则通道组序列长度为3,即包含3个采样通道。

External Trigger Conversion Source:(外部触发转换源)
选择外部触发源,
Regular Conversion launched by software 规则的软件触发 调用函数触发
Timer X Capture Compare X event 外部引脚触发,
Timer X Trigger Out event 定时器通道输出触发
外部触发源

Rank:ADC转换通道顺序
当使用多通道采集的时候,可以在这里设置每个通道采集的先后顺序

ADC_Injected_ConversionMode:注入通道设置
参数和上面的规则通道一样;
需要注意的是,注入通道的功能和规则通道的一样,但是注入通道的优先级要比规则通道的高;

WatchDog: 模拟看门狗中断

四、应用示例

涉及到的HAL库函数


开启ADC 3种模式 ( 轮询模式 中断模式 DMA模式 )

• HAL_ADC_Start(&hadcx);       //轮询模式开启ADCHAL_ADC_Start_IT(&hadcx);       //中断轮询模式开启ADCHAL_ADC_Start_DMA(&hadcx);       //DMA模式开启ADC

关闭ADC 3种模式 ( 轮询模式 中断模式 DMA模式 )

• HAL_ADC_Stop()HAL_ADC_Stop_IT()HAL_ADC_Stop_DMA()

ADC校准函数 :

• HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadcx);      //F4系列不支持

读取ADC转换值

• HAL_ADC_GetValue()

等待转换结束函数

• HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);

第一个参数为那个ADC,第二个参数为最大等待时间

ADC中断回调函数
• HAL_ADC_ConvCpltCallback()

转换完成后回调,DMA模式下DMA传输完成后和中断中调用

规则通道及看门狗配置

• HAL_ADC_ConfigChannel() 配置规则组通道
• HAL_ADC_AnalogWDGConfig(

结合ADC的不同传输办法;
这里给出六个例子

(1)单通道数据采集
(2)多通道间断模式轮询采集
(3)多通道中断采集
(4)多通道定时器中断采集
(5)多通道DMA采集
(6)多通道定时器MDA采集

如果使用串口打印数据,要记得串口重定向,参考这两篇博客:
STM32 HAL库 STM32CubeMx – 串口的使用(USART/UART)
STM32 HAL库 使用printf函数 Use MicroLIB配置

(1)单通道数据采集

在STM32 Cube MX里面配置一个通道IN1;
ADC采集模式设置为独立模式;
数据设置为右对齐模式;
由于只有单通道,数据都是一个通道的,设置为连续转换模式;
由于只有一个通道,下面的规则通道设置,rank顺序设置可以不用管;

ADC

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
	/* 单通道 数据定义 */
	uint16_t ADC_value;		//ADC采集到的数据	
	float  volt_value;	//电压值
	
/* USER CODE END PD */
/* USER CODE BEGIN 1 */

/* 自定义的数据采集函数,需要在.h 函数里面声明 */
/* 自定义了一个数据采集函数,我放到了adc.c 里面,放到main.c里面也行*/
uint16_t ADC_X_Get()
	{
		HAL_ADC_Start(&hadc1);     //启动ADC转换
		HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);   //等待转换完成,50为最大等待时间,单位为ms
 
		if(HAL_IS_BIT_SET(HAL_ADC_GetState(&hadc1), HAL_ADC_STATE_REG_EOC))
		{
			return(HAL_ADC_GetValue(&hadc1));	//返回ADC的值
		}
		return 0;
	}

/* USER CODE END 1 */
  while (1)
  {
		
		/* 单通道数据采集 + 连续转换模式 */
		/* 在主函数中采集数据,并且输出数据 */		
		ADC_value = ADC_X_Get();
		volt_value = ADC_value*3.3f/4096; //内部电压转换公式
		
		printf("ADC read value : %d \r\n",ADC_value);
		printf("change voltage value : %.4f \r\n",volt_value);
		HAL_Delay(1000);
		
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }

(2)多通道间断模式轮询采集

STM32Cube MX里面配置了五个通道;
设置为独立模式;
在规则通道设置里面,设置5个通道;
可以在Rank里面设置每个通道采集的顺序;
由于是多通道数据采集,必须使能扫描模式

如果不使用中断 DMA,要想采集到多通道的数据,可以采用间断模式
所以使能间断模式;
ADC
ADC

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */	
	/* 多通道 间断 轮询模式 数据定义 */
	#define ADC_value_max 5 	//五通道数据
	uint16_t ADC_value[ADC_value_max] = {0};		//ADC采集数值
	float  volt_value;		//电压值
	float  tem_value;		//温度值
/* USER CODE END PD */
/* USER CODE BEGIN 1 */

/* 自定义的数据采集函数,需要在.h 函数里面声明 */
/* 自定义了一个数据采集函数,我放到了adc.c 里面,放到main.c里面也行*/
uint16_t ADC_X_Get()
	{
		HAL_ADC_Start(&hadc1);     //启动ADC转换
		HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);   //等待转换完成,50为最大等待时间,单位为ms
 
		if(HAL_IS_BIT_SET(HAL_ADC_GetState(&hadc1), HAL_ADC_STATE_REG_EOC))
		{
			return(HAL_ADC_GetValue(&hadc1));	//返回ADC的值
		}
		return 0;
	}

/* USER CODE END 1 */
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 */
	HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1);    //ADC校准
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {		
		/* 多通道数据采集 + 扫描模式 + 间断模式 */
		for(uint8_t i=0;i<5;i++)
		{
		ADC_value[i] = ADC_X_Get();			//获取ADC采集到的值
		}
		volt_value = ADC_value[3]*3.3f/4096; //内部电压转化公式
		tem_value = (1.43 - ADC_value[4]*3.3f/4096) / 0.0043 + 25;		//内部温度转换公式
		
		printf("ADC value 0 : %d \r\n",ADC_value[0]);
		printf("volt  : %.4f \r\n",volt_value);
		printf("tem : %.2f \r\n",tem_value);
		HAL_Delay(1000);
		
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

(3)多通道中断采集

STM32Cube MX里面配置了五个通道;
设置为独立模式;
在规则通道设置里面,设置5个通道;
可以在Rank里面设置每个通道采集的顺序;
由于是多通道数据采集,必须使能扫描模式

为了采集到多通道的数据,这里使用的办法是使用中断
配置使能连续转换模式,配置打开ADC中断;
这里触发中断的方式是软件触发,也就是ADC每转化一次触发一次中断;(这样会很浪费资源)

ADC
ADC
打开中断
中断

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
	/* 多通道 中断 数据定义 */
	/* 用到全局变量,所以在main.h里面声明 */
	uint16_t ADC_value[ADC_value_max] = {0};		//ADC采集数值
	uint8_t ADC_value_flag = 0;		//ADC标志位
	float  volt_value;	//电压值
	float  tem_value;		//温度值
/* USER CODE END PD */
/* Exported types ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN ET */
#define ADC_value_max 5 //3组ADC,每组最多存储5个值

extern uint16_t ADC_value[ADC_value_max];		//ADC采集数值
extern uint8_t ADC_value_flag;		//ADC标志位
/* USER CODE END ET */
/* USER CODE BEGIN 1 */

/* ADC转换完成之后,触发ADC中断 */
/* 为了方便归类,这里我把ADC处理函数放在了adc.c里面 */
/* 如果要更改一些数值,需要将变量设置为全局变量 */	
void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)
{    
   ADC_value[ADC_value_flag++]=HAL_ADC_GetValue(hadc);		 //获取值并存储
 
   if(ADC_value_flag == ADC_value_max) //最大值的下一位
    {
         ADC_value_flag=0;//清零下标
    } 
}

/* USER CODE END 1 */
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 */
	HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1);    //ADC校准
	
	HAL_ADC_Start_IT(&hadc1);		//开启ADC中断
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
		/* 多通道采集 + 扫描模式 + 连续转换模式 + 中断 */
		volt_value = ADC_value[3]*3.3f/4096;
		tem_value = (1.43 - ADC_value[4]*3.3f/4096) / 0.0043 + 25;
		
		printf("tem : %.2f \r\n",tem_value);
		printf("demo1 : %d \r\n",ADC_value[4]);
		printf("volt  : %.4f \r\n",volt_value);
		HAL_Delay(1000);
		
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

(4)多通道定时器中断采集

由于直接使用中断,每采集一次数据,就会进入中断一次,比较浪费资源,所以这里介绍,定时器触发中断采集数据;

STM32Cube MX里面配置了五个通道;
设置为独立模式;
在规则通道设置里面,设置5个通道;
可以在Rank里面设置每个通道采集的顺序;
由于是多通道数据采集,必须使能扫描模式

为了采集到多通道的数据,这里使用的办法是使用中断
配置使能连续转换模式,配置打开ADC中断;
这里触发中断的方式是定时器触发,也就是定时器没溢出一次触发一次中断;

ADC

配置一个定时器,使用内部时钟,自动重装载值,配置为触发事件更新

TIM

设置为定时器3 外部事件触发

TIM
打开定时器的中断

TIM

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
	/* 多通道 中断 数据定义 */
	/* 用到全局变量,所以在main.h里面声明 */
	uint16_t ADC_value[ADC_value_max] = {0};		//ADC采集数值
	uint8_t ADC_value_flag = 0;		//ADC标志位
	float  volt_value;	//电压值
	float  tem_value;		//温度值
/* USER CODE END PD */
/* Exported types ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN ET */
#define ADC_value_max 5 //3组ADC,每组最多存储5个值

extern uint16_t ADC_value[ADC_value_max];		//ADC采集数值
extern uint8_t ADC_value_flag;		//ADC标志位
/* USER CODE END ET */
/* USER CODE BEGIN 1 */

/* 定时器回调函数,定时器溢出以后触发回调函数 */
/* 在定时器里面开启ADC中断转换 */
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    HAL_ADC_Start_IT(&hadc1); //定时器中断里面开启ADC中断转换,1s开启一次采集    
}


/* ADC转换完成回调函数,在回调函数里面,关闭中断,保存数据 */
void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)
{
    HAL_ADC_Stop_IT(&hadc1);			//关闭ADC中断
    HAL_TIM_Base_Stop_IT(&htim3);	//关闭定时器
    ADC_value[ADC_value_flag++]=HAL_ADC_GetValue(hadc);		 //获取值并存储
 
   if(ADC_value_flag == ADC_value_max) //最大值的下一位
    {
         ADC_value_flag=0;//清零下标
    } 
    HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3); //开启定时器
}


/* USER CODE END 1 */
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();
  MX_TIM3_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
	HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1);    //ADC校准
	
	HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3);	//开启定时器中断
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
		
		/* 多通道采集 + 扫描模式 + 连续转换模式 + 中断 */
		volt_value = ADC_value[3]*3.3f/4096;
		tem_value = (1.43 - ADC_value[4]*3.3f/4096) / 0.0043 + 25;
		
		printf("tem : %.2f \r\n",tem_value);
		printf("demo1 : %d \r\n",ADC_value[4]);
		printf("volt  : %.4f \r\n",volt_value);
		HAL_Delay(1000);
		
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

(5)多通道DMA采集

STM32Cube MX里面配置了五个通道;
设置为独立模式;
在规则通道设置里面,设置5个通道;
可以在Rank里面设置每个通道采集的顺序;
由于是多通道数据采集,必须使能扫描模式

为了采集到多通道的数据,这里使用的办法是DMA

ADC

ADC

配置DMA ,设置为循环模式

DMA

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
	/* DMA 数据定义 */
	uint16_t ADC_value[ADC_value_max] = {0};		//ADC采集数值
	float  volt_value;	//电压值
	float  tem_value;		//温度值
/* USER CODE END PD */
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();
  MX_TIM3_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
	HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1);    //ADC校准
	HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1,(uint32_t *)ADC_value,sizeof(ADC_value) / sizeof(ADC_value[0]));  //开启DMA

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
		/* 多通道采集 + 扫描模式 + DMA */
		HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1,(uint32_t *)ADC_value,sizeof(ADC_value) / sizeof(ADC_value[0]));

		volt_value = ADC_value[3]*3.3f/4096;
		tem_value = (1.43 - ADC_value[4]*3.3f/4096) / 0.0043 + 25;
		
		printf("tem : %.2f \r\n",tem_value);
		printf("demo1 : %d \r\n",ADC_value[4]);
		printf("volt  : %.4f \r\n",volt_value);
		HAL_Delay(1000);	
		
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

(6)多通道定时器MDA采集

STM32Cube MX里面配置了五个通道;
设置为独立模式;
在规则通道设置里面,设置5个通道;
可以在Rank里面设置每个通道采集的顺序;
由于是多通道数据采集,必须使能扫描模式

为了采集到多通道的数据,这里使用的办法是DMA
为了减少资源占用,选择又定时器驱动DMA

ADC

配置一个定时器,使用内部时钟,自动重装载值,配置为触发事件更新

TIM

打开定时器的中断

TIM
配置ADC参数,配置为定时器3触发
ADC

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
	/* DMA 数据定义 */
	uint16_t ADC_value[ADC_value_max] = {0};		//ADC采集数值
	float  volt_value;	//电压值
	float  tem_value;		//温度值
/* USER CODE END PD */

/* 定时器 DMA */
/* 定时器回调函数,定时器溢出以后触发回调函数 */
/* 在定时器里面开启ADC DMA采集 */
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
  HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1,(uint32_t *)ADC_value,sizeof(ADC_value) / sizeof(ADC_value[0]));
	//定时器中断里面开启ADC DMA 转换,1s开启一次采集    
}
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();
  MX_TIM3_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
	HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1);    //ADC校准
	HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3);	//开启定时器
	HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1,(uint32_t *)ADC_value,sizeof(ADC_value) / sizeof(ADC_value[0]));  //开启DMA

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
		/* 多通道采集 + 扫描模式 + DMA + 定时器*/
		
		volt_value = ADC_value[3]*3.3f/4096;
		tem_value = (1.43 - ADC_value[4]*3.3f/4096) / 0.0043 + 25;
		
		printf("tem : %.2f \r\n",tem_value);
		printf("demo1 : %d \r\n",ADC_value[4]);
		printf("volt  : %.4f \r\n",volt_value);
		HAL_Delay(1000);	
		
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

附录

本文涉及到的程序:STM32 HAL库 ADC数据采集(设置的0积分,无法下载,留言发给你)

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