一、概述
ADC（Analog-Digital Converter）模拟-数字转换器
- ADC可以将引脚上连续变化的模拟电压转换为内存中存储的数字变量，建立模拟电路到数字电路的桥梁
- 12位逐次逼近型ADC，1us转换时间
- 输入电压范围：0~3.3V，转换结果范围：0~4095
- 18个输入通道，可测量16个外部（系列最多）和2个内部信号源
- 规则组和注入组两个转换单元。规则组用于常规事件，注入组用于突发事件
- 模拟看门狗自动监测输入电压范围
- STM32F103C8T6 ADC资源：ADC1、ADC2，10个外部输入通道
- AD转换的步骤：采样，保持，量化，编码
1、ADC结构
以ADC0809芯片为例，通过地址锁存器进行控制通道选择开关，ADDA、B、C端的电平为000时，IN0通道选通；001，IN1通道选通，以此类推。ADC比较器是由时钟进行推进的。
逐次逼近型ADC工作原理：
首先，控制逻辑电路使N位寄存器最高位(Dn-1)置1,其余清零。经D/A转换后得到大小为VREF的模拟电压VN。将VN和Vx比较，若Vx>=VN,则保留Dn-1=1;若Vx<VN,则保留Dn-1=0;随后控制逻辑电路使N位寄存器次高位Dn-2置1，经D/A转换后再与Vx比较确定次高位的值，其余位类推，转换完成后，由锁存缓冲器进行输出。
EOC是控制逻辑电路发出转换结束信号。
2、STM32中ADC框图
如下图：
注入通道组：最多可以选择4个通道。
规则通道组：最多可以同时选择16个通道，但每次只能由一个通道进行转换，因为规则通道数据寄存器只有1个。
开始转换触发可以由软件调用库函数进行启动，也可以由硬件资源进行器启动，利用主模式触发。
ADCCLK时钟频率最大为14MHZ。
3、ADC转换流程结构
4、转化模式
- 单次转换，非扫描模式
- 连续转换，非扫描模式
- 单次转换，扫描模式
可以选择多个通道数目，一组转换完之后，发出转换结束信号EOC
- 连续转换，扫描模式
5、数据对齐
6、触发控制
7、转换时间
STM32 ADC的总转换时间为： TCONV = 采样时间 + 12.5个ADC周期
转换结束后，EOC会有硬件置1
8、校准
二、ADC单或多通道代码
AD.c：
#include "stm32f10x.h" // Device header
void AD_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); //用RCC配置ADCCLK推动比较器
//GPIO初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AIN ; //模拟输入，ADC专用通道
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
//初始化ADC,配置数据格式，模式
ADC_InitStruct.ADC_Mode=ADC_Mode_Independent ; //独立
ADC_InitStruct.ADC_DataAlign=ADC_DataAlign_Right ; //数据右对齐
ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConv= ADC_ExternalTrigConv_None ; //不用外部触发源,用软件触发
ADC_InitStruct.ADC_NbrOfChannel=1; //单个通道
ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode=DISABLE; //非扫描
ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode=DISABLE; //非连续
ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStruct);
//启动ADC
ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);
//校准
//初始化校准寄存器
ADC_ResetCalibration(ADC1);
while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)==SET); //开始校准，为0校准结束
//开始进行校准
ADC_StartCalibration(ADC1);
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)==SET);
}
uint16_t AD_GetValue(uint8_t ADC_Channel)
{
ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel,1,ADC_SampleTime_55Cycles5); //规则组通道配置
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE); //软件触发转换
while(ADC_GetFlagStatus(ADC1,ADC_FLAG_EOC)==RESET); //等待转换结束
return ADC_GetConversionValue(ADC1); //返回转换值
}AD.h:
#ifndef _AD_H
#define _AD_H
void AD_Init(void);
uint16_t AD_GetValue(uint8_t ADC_Channel);
#endif
main.c：
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "OLED.h"
#include "delay.h"
#include "AD.h"
uint16_t AD1,AD2,AD3;
//float Voltage;
int main(void)
{
OLED_Init();
AD_Init();
OLED_ShowString(1,1,"AD1:");
OLED_ShowString(2,1,"AD2:");
//OLED_ShowString(3,1,"AD3:");
//OLED_ShowString(2,1,"Voltage:0.00V");
while(1)
{
AD1=AD_GetValue(ADC_Channel_0);
AD2=AD_GetValue(ADC_Channel_1);
//AD3=AD_GetValue(ADC_Channel_2);
OLED_ShowNum(1,5,AD1,4);
OLED_ShowNum(2,5,AD2,4);
//OLED_ShowNum(3,5,AD3,4);
}
}
