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STM32L0系列之ADC采集

院士
2023-05-26 23:23:50     打赏
STM32L0开发系列——01 ADC采集
前言
使用芯片:STM32L051C8T6
软件平台:KEIL V5、STM32CubeL0
库函数:HAL

一、原理图
本文介绍在STM32上使用ADC1的第1通道,对电池电量进行采集。

st-img

二、ADC通道与引脚对应关系

st-img
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三、ADC相关
1、 ADC 可由 APB 时钟或 HSI16 时钟提供。
2、 ADC 转换时间: 12 位分辨率对应的转换时间为 0.87 µs (1.14 MHz), 10 位分辨率
对应的转换时间为 0.81 µs,若降低分辨率,可进一步缩短转换时间。

四、实验步骤
1、系统时钟配置

  1. //******************************************************************************            

  2. //name:             SystemClock_Config           

  3. //introduce:               系统时钟配置        

  4. //parameter:        none  

  5. //return:           none         


  6. //changetime:       2019.05.21                     

  7. //******************************************************************************

  8. void SystemClock_Config(void)

  9. {


  10.   RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct;

  11.   RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInit;

  12.   RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct;


  13.   __PWR_CLK_ENABLE();


  14.   __HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1);


  15.   RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI|RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;


  16.         RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;

  17.   RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON; //ADC的时钟源

  18.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;

  19.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;

  20.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLLMUL_8;

  21.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLDIV = RCC_PLLDIV_2;

  22.   HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct);


  23.   RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK

  24.                               |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;

  25.   RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;

  26.   RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;

  27.   RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

  28.   RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

  29.   HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_1);


  30.   PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_USART1;

  31.   PeriphClkInit.Usart1ClockSelection = RCC_USART1CLKSOURCE_PCLK2;

  32.   HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit);


  33.   __SYSCFG_CLK_ENABLE();


  34. }


注意:一开始程序中没有配置HSI时钟,采集不到电压

2、ADC文件

  1. #include "main.h"


  2. ADC_HandleTypeDef hadc;

  3. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

  4. ADC_ChannelConfTypeDef sConfig;



  5. //******************************************************************************            

  6. //name:             ADC_Init           

  7. //introduce:               ADC初始化      

  8. //parameter:        none  

  9. //return:           none         


  10. //changetime:       2019.05.21                     

  11. //******************************************************************************

  12. void ADC_Init(void)

  13. {

  14.         uint32_t Calibration=0;

  15.         

  16.         __HAL_RCC_ADC1_CLK_ENABLE();

  17.         __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

  18.         

  19.         GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3;

  20.         GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;

  21.         GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;

  22.         HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

  23.         

  24.         hadc.Instance = ADC1;

  25.   hadc.Init.OversamplingMode = DISABLE;

  26.   hadc.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_ASYNC_DIV2;

  27.   hadc.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;

  28.   hadc.Init.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_79CYCLES_5;

  29.   hadc.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DIRECTION_FORWARD;

  30.   hadc.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;

  31.   hadc.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;

  32.   hadc.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;

  33.   hadc.Init.ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_NONE;

  34.   hadc.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;

  35.   hadc.Init.DMAContinuousRequests = DISABLE;

  36.   hadc.Init.EOCSelection = ADC_EOC_SEQ_CONV;

  37.   hadc.Init.Overrun = ADC_OVR_DATA_PRESERVED;

  38.   hadc.Init.LowPowerAutoWait = DISABLE;

  39.   hadc.Init.LowPowerFrequencyMode = DISABLE;

  40.   hadc.Init.LowPowerAutoPowerOff = DISABLE;

  41.   HAL_ADC_Init(&hadc) ;

  42.         

  43.         //启动ADC校验功能

  44.         HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc,ADC_SINGLE_ENDED);

  45.         //获取校验值

  46.         Calibration = HAL_ADC_GetValue(&hadc);

  47.         

  48.         // 清除之前通道

  49.         sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_1|ADC_CHANNEL_2|ADC_CHANNEL_3;

  50.           sConfig.Rank = ADC_RANK_NONE;        // 清除通道属性

  51.         HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc, &sConfig);


  52. }


  53. //******************************************************************************            

  54. //name:             GET_ADC           

  55. //introduce:               单通道采集ADC的值      

  56. //parameter:        CH:ADC采集通道

  57. //return:           ADC采集值         


  58. //changetime:       2019.05.21                     

  59. //******************************************************************************

  60. uint32_t GET_ADC(uint32_t CH)

  61. {

  62.         uint32_t adc_conv_var;

  63.         sConfig.Channel = CH;

  64.         sConfig.Rank = ADC_RANK_CHANNEL_NUMBER;        // 设置通道

  65.         HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc, &sConfig);


  66.         // 启动转换

  67.         HAL_ADC_Start(&hadc);

  68.         

  69.         // 等待转换结束

  70.         HAL_ADC_PollForConversion(&hadc,20);// 超时20ms

  71.         

  72.         // 读取结果

  73.         adc_conv_var = HAL_ADC_GetValue(&hadc);

  74.         

  75.         // 清除通道

  76.         sConfig.Rank = ADC_RANK_NONE;        // 清除通道

  77.         HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc, &sConfig);

  78.         

  79.         return adc_conv_var;

  80. }


  81. //******************************************************************************            

  82. //name:             Get_Adc_Average         

  83. //introduce:               多次采集求平均值      

  84. //parameter:        CH:ADC采集通道

  85. //return:           ADC采集值         


  86. //changetime:       2019.05.21                     

  87. //******************************************************************************


  88. void Get_Adc_Average(uint32_t *ch,uint32_t *adcx,uint8_t times)

  89. {

  90.         uint32_t temp_val[9]={0};

  91.         uint8_t t,i;

  92.         for(t=0;t<times;t++)

  93.         {

  94.                 for(i=0;i<9;i++)

  95.                 {

  96.                         temp_val<i style="font-style: italic;">+=GET_ADC(ch);

  97.                  </i> HAL_Delay(5);

  98.                 }

  99.                

  100.         }

  101.         

  102.         for(i=0;i<9;i++)

  103.                 {

  104.                         adcx = temp_val/times;

  105.                 }


  106. }         


3、main中测试
  1. while(1)

  2. {

  3.         BATTER_VALUE = GET_ADC(ADC_CHANNEL_1);

  4.         temp=(float)BATTER_VALUE*(3.3/4096)*2;        

  5.         printf("temp=%0.2f\r\n",temp);

  6.                         

  7.         HAL_Delay(100);

  8. }


四、实验结果

由于ADC的精度是12bit(4096)、参考电压为3.3V,因此实际读出的电量值为BATTER_VALUE3.3/40962.
试验成功


20190521162423578.png




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