STM32F103 ADC差分 cubemx

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mob64ca13fd163c 2024-10-13 21:58:58

文章标签 ADC MDA 多通道 oled 数据 文章分类 机器学习人工智能

目的：对5个通道信号进行采集，转换结果显示在oled显示屏上。

DMA数据一次传输10*5（5个通道，每个通道采集10次），求10次采集的平均值，作为最后ADC转换结果。

硬件：stm32f103c8t6, 1.3寸7线oled。

ADC（DMA传输）

由于要实现多通道信号同时采集，必须使用DMA方式，不然可能会导致数据采集过程中的丢失，使采集精度不准确。

adc.h代码如下：

#ifndef __ADC_H
#define __ADC_H	
#include "stdint.h"
#include "stm32f10x.h"

#define Sample_Num 20
#define Channel_Num 5

extern __IO uint16_t ADC_ConvertedValue[Sample_Num][Channel_Num];
extern u16 AD_After_Filter[Channel_Num];

void ADC1_Init(void);

u16 Read_ADC_AverageValue(u16 Channel);


#endif

adc.c代码如下，完成了ADC和DMA的初始化：

#include "adc.h"
#include "delay.h"
#include "stm32f10x.h"
#define ADC1_DR_Address    ((u32)0x40012400+0x4c)

//__IO uint16_t ADC_ConvertedValue;

__IO uint16_t ADC_ConvertedValue[Sample_Num][Channel_Num];
u16 AD_After_Filter[Channel_Num]; 



/*
 * 函数名：ADC1_GPIO_Config
 * 描述  ：使能ADC1和DMA1的时钟，初始化PC.01
 * 输入  : 无
 * 输出  ：无
 * 调用  ：内部调用
 */

static void ADC1_GPIO_Config(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	
	/* Enable DMA clock */
	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);
	
	/* Enable ADC1 and GPIOA clock */
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	
	/* Configure PA0-PA4  as analog input */
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;	//模拟输入引脚
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);				//输入时不用设置速率
}

/* 函数名：ADC1_Mode_Config
 * 描述  ：配置ADC1的工作模式为MDA模式
 * 输入  : 无
 * 输出  ：无
 * 调用  ：内部调用
 */
static void ADC1_Mode_Config(void)
{
	DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
	
	/* Enable DMA clock */
	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);
	/* Enable ADC1 and GPIOA clock */
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	
	/* DMA channel1 configuration */
	DMA_DeInit(DMA1_Channel1);	//DMA1的通道1
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address;	 //ADC地址
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)&ADC_ConvertedValue;	//内存地址
	DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;	//外设为数据源
	DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = Sample_Num*Channel_Num;//保存了DMA要传输的数据总大小，
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外设地址固定
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;  //内存地址自增
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;	//外设数据单位，半字16位
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;	//内设数据单位，半字16位
	DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;	//DMA_Mode_Circular;	
	DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
	DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;	//禁止内存到内存的传输
	DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);	//
	
	/* Enable DMA channel1 */
	DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);
	
	
	/* ADC1 configuration */
	ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;	//独立ADC模式
	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE ; 	 //扫描模式用于多通道采集
	//ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;	//不开启连续转换模式，即不连续进行ADC转换
	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;	//开启连续转换模式，即不停地进行ADC转换
	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;	//不使用外部触发转换
	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; 	//采集数据右对齐
	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 5;	 	//要转换的通道数目1
	ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
	
	/*配置ADC时钟，为PCLK2的8分频，即9MHz*/
	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); 
	/*配置ADC1的通道0-4为239.5个采样周期，序列为1 */ 
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 );	//ADC1,ADC通道0,采样时间为239.5周期
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 2, ADC_SampleTime_239Cycles5 );	//ADC1,ADC通道1,采样时间为239.5周期
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_2, 3, ADC_SampleTime_239Cycles5 );	//ADC1,ADC通道2,采样时间为239.5周期
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_3, 4, ADC_SampleTime_239Cycles5 );	//ADC1,ADC通道3,采样时间为239.5周期
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_4, 5, ADC_SampleTime_239Cycles5 );	//ADC1,ADC通道4,采样时间为239.5周期
	
	ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);	// Enable ADC1 DMA
	ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);	// Enable ADC1
	
	ADC_ResetCalibration(ADC1);	//复位校准寄存器  
	while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));	//等待校准寄存器复位完成
	ADC_StartCalibration(ADC1);	//ADC校准 
	while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));	//等待校准完成
	 
	//ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);	// 由于没有采用外部触发，所以使用软件触发ADC转换
}

/*
 * 函数名：ADC1_Init
 * 描述  ：无
 * 输入  ：无
 * 输出  ：无
 * 调用  ：外部调用
 */
 void ADC1_Init(void)
{
	ADC1_GPIO_Config();
	ADC1_Mode_Config();
}

//
u16 Read_ADC_AverageValue(u16 Channel)
{
	u8 t;
	u32 sum = 0;
	
	//完成一次DMA传输，数据大小10*5	
	DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel1,Sample_Num*Channel_Num);				//设置DMA的传送数量为10*5
	DMA_Cmd(DMA1_Channel1,ENABLE);
	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);					//使用软件转换启动功能	
	while(DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC1)!=SET);			//等待DMA传送完成
	DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC1);							//清除DMA传送完成标志
	DMA_Cmd(DMA1_Channel1,DISABLE);	
	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, DISABLE);	
	
	for(t=0;t<Sample_Num;t++)
		{
				sum += ADC_ConvertedValue[t][Channel];
		}
	AD_After_Filter[Channel] = sum/Sample_Num;
	sum = 0;
	return AD_After_Filter[Channel];
	//delay_ms(5);
}

其中，ADC.c文件中的 Read_ADC_AverageValue 函数返回每个通道转换后的结果，保存在定义的数组中AD_After_Filter[ ]中，共5个通道的5个值。调用时对其进行转换如“temp0 = Read_ADC_AverageValue(ADC_Channel_0)*3.3/4096;”，将0通道的ADC值转换为电压值。

最后，由于我使用OLED输出电压采集结果，OLED没有自带字幕库，必须使用非常繁琐的数组调用，本文重点讲下ADC采集，忽略了这部分代码。

硬件显示结果如图，改变输入通道的阻值，采集电压也会随之改变.

STM32F103 ADC差分 cubemx_数据