STM32-ADC電壓測試實驗報告

STM32ADC電壓測試實驗報告一、實驗目的1.了解STM32的根本工作原理2.通過實踐來加深對ARM芯片級程序開發(fā)的理解3.利用STM32的ADC1通道0來采樣外部電壓值值，并在TFTLCD模塊上顯示出來二、實驗原理STM32擁有1~3個ADC，這些ADC可以獨立使用，也可以使用雙重模式〔提高采樣率〕。STM32的ADC是12位逐次逼近型的模擬數(shù)字轉換器。它有18個通道，可測量16個外部和2個內部信號源。各通道的A/D轉換可以單次、連續(xù)、掃描或間斷模式執(zhí)行。ADC的結果可以左對齊或右對齊方式存儲在16位數(shù)據存放器中接下來，我們介紹一下執(zhí)行規(guī)那么通道的單次轉換，需要用到的ADC存放器。第一個要介紹的是ADC控制存放器〔ADC_CR1和ADC_CR2〕。ADC_CR1的各位描述如下：ADC_CR1的SCAN位，該位用于設置掃描模式，由軟件設置和去除，如果設置為1，那么使用掃描模式，如果為0，那么關閉掃描模式，ADC_CR1[19:16]用于設置ADC的操作模式我們要使用的是獨立模式，所以設置這幾位為0就可以了。第二個存放器ADC_CR2，該存放器的各位描述如下：ADCON位用于開關AD轉換器。而CONT位用于設置是否進行連續(xù)轉換，我們使用單次轉換，所以CONT位必須為0。CAL和RSTCAL用于AD校準。ALIGN用于設置數(shù)據對齊，我們使用右對齊，該位設置為0。EXTSEL[2:0]用于選擇啟動規(guī)那么轉換組轉換的外部事件，我們這里使用的是軟件觸發(fā)〔SWSTART〕，所以設置這3個位為111。第三個要介紹的是ADC采樣事件存放器〔ADC_SMPR1和ADC_SMPR2〕，這兩個存放器用于設置通道0~17的采樣時間，每個通道占用3個位對于每個要轉換的通道，采樣時間建議盡量長一點，以獲得較高的準確度，但是這樣會降低ADC的轉換速率。ADC的轉換時間可以由下式計算：Tcovn=采樣時間+12.5個周期第四個要介紹的是ADC規(guī)那么序列存放器〔ADC_SQR1~3〕,第五個要介紹的是ADC規(guī)那么數(shù)據存放器(ADC_DR)。最后一個要介紹的ADC存放器為ADC狀態(tài)存放器〔ADC_SR〕，該存放器保存了ADC轉換時的各種狀態(tài)。三．實驗內容一．實驗步驟1〕開啟PA口時鐘，設置PA0為模擬輸入。STM32F103RBT6的ADC通道0在PA0上，所以，我們先要使能PORTA的時鐘，然后設置PA0為模擬輸入。2〕使能ADC1時鐘，并設置分頻因子。要使用ADC1，第一步就是要使能ADC1的時鐘，在使能完時鐘之后，進行一次ADC1的復位。接著我們就可以通過RCC_CFGR設置ADC1的分頻因子。分頻因子要確保ADC1的時鐘〔ADCCLK〕不要超過14Mhz。3〕設置ADC1的工作模式。在設置完分頻因子之后，我們就可以開始ADC1的模式配置了，設置單次轉換模式、觸發(fā)方式選擇、數(shù)據對齊方式等都在這一步實現(xiàn)。4〕設置ADC1規(guī)那么序列的相關信息。接下來我們要設置規(guī)那么序列的相關信息，我們這里只有一個通道，并且是單次轉換的，所以設置規(guī)那么序列中通道數(shù)為1，然后設置通道0的采樣周期。5〕開啟AD轉換器，并校準。在設置完了以上信息后，我們就開啟AD轉換器，執(zhí)行復位校準和AD校準，注意這兩步是必須的！不校準將導致結果很不準確。6〕讀取ADC值。在上面的校準完成之后，ADC就算準備好了。接下來我們要做的就是設置規(guī)那么序列0里面的通道，然后啟動ADC轉換。在轉換結束后，讀取ADC1_DR里面的值就是了。通過以上幾個步驟的設置，我們就可以正常的使用STM32的ADC1來執(zhí)行AD轉換操作了。二，程序代碼voidAdc_Init(void){//先初始化IO口RCC->APB2ENR|=1<<2;//使能PORTA口時鐘GPIOA->CRL&=0XFFFF0000;//PA0123anolog輸入//通道10/11設置RCC->APB2ENR|=1<<9;//ADC1時鐘使能RCC->APB2RSTR|=1<<9;//ADC1復位RCC->APB2RSTR&=~(1<<9);//復位結束RCC->CFGR&=~(3<<14);//分頻因子清零//SYSCLK/DIV2=12MADC時鐘設置為12M,ADC最大時鐘不能超過14M!//否那么將導致ADC準確度下降!RCC->CFGR|=2<<14;ADC1->CR1&=0XF0FFFF;//工作模式清零ADC1->CR1|=0<<16;//獨立工作模式ADC1->CR1&=~(1<<8);//非掃描模式ADC1->CR2&=~(1<<1);//單次轉換模式ADC1->CR2&=~(7<<17);ADC1->CR2|=7<<17;//軟件控制轉換ADC1->CR2|=1<<20;//使用用外部觸發(fā)(SWSTART)!!!必須使用一個事件來觸發(fā)ADC1->CR2&=~(1<<11);//右對齊ADC1->SQR1&=~(0XF<<20);ADC1->SQR1&=0<<20;//1個轉換在規(guī)那么序列中也就是只轉換規(guī)那么序列1//設置通道0~3的采樣時間ADC1->SMPR2&=0XFFFFF000;//通道0,1,2,3采樣時間清空ADC1->SMPR2|=7<<9;//通道3239.5周期,提高采樣時間可以提高精確度ADC1->SMPR2|=7<<6;//通道2239.5周期,提高采樣時間可以提高精確度ADC1->SMPR2|=7<<3;//通道1239.5周期,提高采樣時間可以提高精確度ADC1->SMPR2|=7<<0;//通道0239.5周期,提高采樣時間可以提高精確度ADC1->CR2|=1<<0;//開啟AD轉換器ADC1->CR2|=1<<3;//使能復位校準while(ADC1->CR2&1<<3);//等待校準結束//該位由軟件設置并由硬件去除。在校準存放器被初始化后該位將被去除。ADC1->CR2|=1<<2;//開啟AD校準while(ADC1->CR2&1<<2);//等待校準結束//該位由軟件設置以開始校準，并在校準結束時由硬件去除}//獲得ADC值//ch:通道值0~3u16Get_Adc(u8ch){//設置轉換序列ADC1->SQR3&=0XFFFFFADC1->CR2|=1<<22;//啟動規(guī)那么轉換通道while(!(ADC1->SR&1<<1));//等待轉換結束returnADC1->DR;//返回adc值}。接下來在adc.h文件里面輸入如下代碼：#ifndef__ADC_H#define__ADC_H//MiniSTM32開發(fā)板//ADC驅動代碼//正點原子@ALIENTEK#defineADC_CH00//通道0#defineADC_CH11//通道1#defineADC_CH22//通道2#defineADC_CH33//通道3voidAdc_Init(void);u16Get_Adc(u8ch);#endif該局部代碼很簡單，這里我們就不多說了，這里定義的4個通道的宏定義，我們在main函數(shù)將會用到ADC_CH0。接下來我們在test.c里面，修改main函數(shù)如下：intmain(void){u16adcx;floattemp;Stm32_Clock_Init(9);//系統(tǒng)時鐘設置delay_init(72);//延時初始化uart_init(72,9600);//串口1初始化LED_Init();LCD_Init();Adc_Init();POINT_COLOR=RED;//設置字體為紅色POINT_COLOR=BLUE;//設置字體為藍色LCD_Sho