STM32入门教程：ADC读取模拟信号
一、STM32入门教程：ADC简介
ADC（Analog-to-Digital Converter）是模拟信号转换为数字信号的一种重要器件。在嵌入式系统中，使用ADC模块可以将模拟信号转换为数字信号，方便进行数字处理和存储。
本教程将介绍如何使用STM32系列微控制器的ADC模块读取模拟信号，并通过代码案例详细说明各个步骤。
二、准备工作
1.硬件准备：一台STM32开发板、一根杜邦线、一个外部电压源（模拟信号源）。
2.软件准备：安装Keil MDK开发环境，并下载安装相应的STM32 HAL库。
三、ADC基本原理
ADC模块通过将模拟信号转换为数字信号。它的输入范围通常是0V到Vref（参考电压）之间，转换精度取决于ADC的位数。例如，12位ADC模块的转换精度为2^12=4096，即转换结果范围为0-4095。
四、配置ADC模块
1.打开Keil MDK开发环境，点击 "Project" -> "New Project" 创建一个新的项目。
2.选择对应的MCU型号，点击 "OK"。
3.右击 "Source Group 1"，选择 "New Item"。在弹出的对话框中选择 "C File"，输入文件名（例如：main.c），并点击 "Add"。
4.在main.c文件中添加以下代码：
#include "stm32f4xx.h"
ADC_HandleTypeDef ADC_Handle;
void ADC_Configuration(void)
{
ADC_ChannelConfTypeDef ADC_ChannelConfStruct;
// 使能ADC时钟
__HAL_RCC_ADC1_CLK_ENABLE();
// 配置ADC模块
ADC_Handle.Instance = ADC1;
ADC_Handle.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_SYNC_PCLK_DIV4;
ADC_Handle.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;
ADC_Handle.Init.ScanConvMode = DISABLE;
ADC_Handle.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;
ADC_Handle.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
ADC_Handle.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
ADC_Handle.Init.NbrOfConversion = 1;
ADC_Handle.Init.DMAContinuousRequests = DISABLE;
ADC_Handle.Init.EOCSelection = ADC_EOC_SINGLE_CONV;
HAL_ADC_Init(&ADC_Handle);
// 配置ADC通道
ADC_ChannelConfStruct.Channel = ADC_CHANNEL_0;
ADC_ChannelConfStruct.Rank = 1;
ADC_ChannelConfStruct.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_84CYCLES;
HAL_ADC_ConfigChannel(&ADC_Handle, &ADC_ChannelConfStruct);
}
int main(void)
{
// 初始化
HAL_Init();
// 配置ADC模块
ADC_Configuration();
while (1)
{
// 启动ADC转换
HAL_ADC_Start(&ADC_Handle);
// 等待转换结束
HAL_ADC_PollForConversion(&ADC_Handle, HAL_MAX_DELAY);
// 获取转换结果
uint32_t adc_value = HAL_ADC_GetValue(&ADC_Handle);
// 停止ADC转换
HAL_ADC_Stop(&ADC_Handle);
}
}
代码解读以上代码中，我们首先定义了一个ADC句柄ADC_Handle，然后在函数ADC_Configuration中配置了ADC模块的参数，如时钟分频、分辨率、转换模式等。接下来，在main函数中初始化了ADC模块，并在while循环中读取模拟信号的转换结果。
五、连接外部电压源
1.将杜邦线连接到STM32开发板的任意模拟输入引脚（例如：PA0）和GND。
2.将外部电压源的正极连接到杜邦线的一端，负极连接到GND。
六、编译和下载程序
1.点击 "Project" -> "Build Target" 编译程序。
2.将STM32开发板通过USB线缆连接到电脑上。
3.点击 "Flash" -> "Download" 下载程序到STM32开发板。
七、运行程序
1.在Keil MDK开发环境中点击 "View" -> "Serial Windows" 打开串口调试助手。
2.点击 "Options" -> "Port"，选择与STM32开发板连接的串口号，并设置波特率为115200。
3.点击 "Open" 打开串口。
4.点击 "Reset" 复位STM32开发板。
5.在串口调试助手中可以看到每次读取的ADC转换结果。
八、总结
本教程详细介绍了如何使用STM32系列微控制器的ADC模块读取模拟信号，并通过代码案例进行了详细说明。读者可以根据教程中的步骤和代码进行实验，深入理解STM32的ADC模块的工作原理和配置方法。希望本教程对您有所帮助！