版課程計劃課件

實驗四ADCAnalog-to-DigitalConverter模數(shù)轉(zhuǎn)換實驗內(nèi)容1、使用STM32內(nèi)部溫度傳感器，采集溫度

2、使用數(shù)模轉(zhuǎn)換器ADC采集紅外傳感器模擬量信號，并通過串口發(fā)出模擬量和數(shù)字量模擬量（Analog）溫度、濕度、壓力流量、電壓、電流數(shù)字量（Digital）單片機內(nèi)部用“0”和“1”的數(shù)字量進行運算模擬量需要通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）轉(zhuǎn)換成數(shù)字量傳送給單片機ADC采樣原理量化編碼STM32F103芯片：12位分辨率ADC3.3V/212ADC供電要求VDDA模擬高電平接3.3V

VSSA模擬低電平接GNDSTM32ADC特點12個通道STM32F103系列最多可有18個ADC通道智能小車中ADC相關電路PA4:ADC_IN4PA5:ADC_IN5PA6:ADC_IN6PA7:ADC_IN7規(guī)則通道與注入通道規(guī)則組由多達16個轉(zhuǎn)換組成。規(guī)則通道和它們的轉(zhuǎn)換順序在ADC_SQRx寄存器中選擇。規(guī)則組中轉(zhuǎn)換的總數(shù)應寫入ADC_SQR1寄存器的L[3:0]位中。

注入組由多達4個轉(zhuǎn)換組成。注入通道和它們的轉(zhuǎn)換順序在ADC_JSQR寄存器中選擇。注入組里的轉(zhuǎn)換總數(shù)目應寫入ADC_JSQR寄存器的L[1:0]位中。注入通道可以打斷規(guī)則通道的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換ADC相關模式ADC只執(zhí)行一次轉(zhuǎn)換執(zhí)行完本次轉(zhuǎn)換后繼續(xù)開始下一次轉(zhuǎn)換。單次轉(zhuǎn)換模式連續(xù)轉(zhuǎn)換模式掃描模式間斷模式對所有選中的通道執(zhí)行一次單次轉(zhuǎn)換對所有選中的通道分批次轉(zhuǎn)換，每次執(zhí)行n個通道的轉(zhuǎn)換例：12345通道依次轉(zhuǎn)換一遍，置ECO標志例：設置n=3,先轉(zhuǎn)換123通道，置ECO標志

再轉(zhuǎn)換45

通道，置ECO標志需要注意的問題1、數(shù)據(jù)對齊右對齊左對齊12位轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)12位轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)2、采樣時間本試驗中采樣時間設置的較大，目的在于避免處理器過于繁忙。12位轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)需要注意的問題3、轉(zhuǎn)換順序通道34、獨立模式通道8通道2通道2通道0通道2例如：通道2通道15ADC1和ADC2相互獨立工作5、數(shù)據(jù)校準

校準可大幅減小因內(nèi)部電容器組的變化而造成的準精度誤差。建議上電后執(zhí)行一次校準。

讀取的數(shù)據(jù)需要減去校準碼，這樣才接近真實值需要注意的問題6、ADC中斷ADC_ITConfig(ADC1,ADC_IT_EOC,ENABLE);ADC1產(chǎn)生中斷產(chǎn)生EOC中斷使能voidADC_IRQHandler(void)中斷服務函數(shù)7、軟件啟動與外部觸發(fā)ADC_SoftwareStartInjectedConvCmd(ADC1,ENABLE);外部觸發(fā)：軟件啟動：定時器，外部引腳相關寄存器本章使用的是獨立模式，所以設置這幾位為0即可STM32內(nèi)部溫度傳感器內(nèi)部連接到ADC_IN16上，用于將傳感器輸出轉(zhuǎn)換成數(shù)字量需設置ADC_CR2中的TSVREFE控制位，使能通道ADC_IN16ADC_TempSensorVrefintCmd(Enable)ADC_IN16通道上讀出溫度傳感器電壓與實際溫度的對應關系Temperature（°C）=((V25–VSENSE)/Avg_Slope)+25V25=傳感器在25°C時輸出的電壓值，典型值1.43V；VSENSE是溫度傳感器當前輸出電壓值Avg_Slope是溫度與ADC數(shù)值轉(zhuǎn)換的斜率，典型值4.3mV/°C如VSENSE=1.40V計算得Temperature（°C）=((1.43–1.40)*1000/4.3)+25=31.9°CSTM32單片機ADC是12位的，模擬部分單元VDDA接3.3VVSENSE=AD_value*3.3/4095STM32溫度傳感器特性相關寄存器控制寄存器ADC_CR1：獨立模式ADC_CR2：位ADCON、位ALIGN、位EXTSEL[2:0]、位AWDENADC采樣時間寄存器：ADC_SMPR1Tcovn=采樣時間+12.5個周期當ADCCLK=14Mhz的時候，并設置1.5個周期的采樣時間，則得到:Tcovn=1.5+12.5=14個周期=1us采樣時間越長，轉(zhuǎn)換結(jié)果越穩(wěn)定ADC規(guī)則序列寄存器（ADC_SQR1~3）ADC規(guī)則數(shù)據(jù)寄存器(ADC_DR)ADC狀態(tài)寄存器（ADC_SR）：EOC檢測環(huán)境溫度程序（1）初始化：選擇ADC_IN16輸入通道、設置采樣時間（2）設置ADC_CR2中的TSVREFE位，開啟內(nèi)置溫度傳感器和內(nèi)部參考電壓通道；使能EOC中斷（3）設置ADC_CR2中的ADON位，軟件啟動ADC轉(zhuǎn)換（4）在中斷服務子函數(shù)中，讀取數(shù)據(jù)寄存器ADC_DR中的結(jié)果，數(shù)字濾波（5）計算溫度值（6）通過串口打印出數(shù)據(jù)ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE);ADC輸入范圍：VREF-≤VIN≤VREF+

對于48腳的封裝，沒有VREF+

，VREF-，他們在芯片內(nèi)部與ADC的電源(VDDA)和地(VSSA)相聯(lián)。即ADC輸入范圍：0≤VIN≤3.3VTCRT5000紅外反射式傳感器發(fā)射接收

實驗平臺的傳感器電路已將輸出電壓轉(zhuǎn)換到ADC的測量范圍內(nèi)。四路紅外傳感器AD測量四路紅外傳感器AD測量四路紅外傳感器AD測量由于ADC規(guī)則轉(zhuǎn)換通道的值儲存在一個僅有的數(shù)據(jù)寄存器（ADC_DR）中，所以當多個規(guī)則通道時，一定使用DMA傳輸，這樣可以避免已經(jīng)存儲在ADC_DR寄存器中的數(shù)據(jù)丟失。當規(guī)則通道的轉(zhuǎn)換結(jié)束時產(chǎn)生DMA請求，并將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)從ADC_DR寄存器傳輸?shù)接脩糁付ǖ哪康牡刂贰?/p>

DMADirectMemoryAccess，直接存儲器存取用來提供在外設和存儲器之間或存儲器和存儲器之間的高速數(shù)據(jù)傳輸ADC規(guī)則轉(zhuǎn)換通道的值儲存在一個僅有的數(shù)據(jù)寄存器（ADC_DR）中，所以當多個規(guī)則通道時，一定使用DMA傳輸DMAADC的DMA配置部分跟串口DMA配置部分很類似，它的DMA整體上被配置為：使用DMA1的通道1，數(shù)據(jù)從ADC外設的數(shù)據(jù)寄存器(ADC1_DR_Address)轉(zhuǎn)移到內(nèi)存(ADC_ConvertedValue變量)，內(nèi)存、外設地址都固定，每次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)大小為半字(16位)，使用DMA循環(huán)傳輸模式。其中ADC1外設的DMA請求通道為DMA1的通道1，初始化時要注意。DMA傳輸?shù)耐庠O地址ADC1_DR_Address是一個自定義的宏：1.#defineADC1_DR_Address((u32)0x40012400+0x4c)ADC_DR數(shù)據(jù)寄存器保存了ADC轉(zhuǎn)換后的數(shù)值，以它作為DMA的傳輸源地址。它的地址是由ADC1外設的基地址(0x40012400)加上ADC數(shù)據(jù)寄存器(ADC_DR)的地址偏移(0x4c)計算得到的typedefstruct{u32DMA_PeripheralBaseAddr; //設置外設傳輸?shù)幕刂穟32DMA_MemoryBaseAddr; //設置內(nèi)存DMA傳輸基地址u32DMA_DIR; //設置外設是傳輸源/目的地

u32DMA_BufferSize; //設置傳輸緩存大小u32DMA_PeripheralInc; //設置外設基地址是否遞增u32DMA_MemoryInc; //設置內(nèi)存基地址是否遞增u32DMA_PeripheralDataSize; //設置外設數(shù)據(jù)寬度u32DMA_MemoryDataSize; //設置內(nèi)存數(shù)據(jù)寬度u32DMA_Mode; //