【stm32】HAL库开发——CubeMX配置ADC

发布于:2025-06-29 ⋅ 阅读:(12) ⋅ 点赞:(0)

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一、CubeMX配置ADC

1.1ADC的知识点(很重要)

⭐⭐CubeMX配置ADC须知(ADC必知知识点)

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1.2ADC单次非扫描

1.3ADC连续非扫描

1.4单次/连续非扫描总结

1.5扫描连续模式多通道(非DMA)

1.6扫描非连续模式多通道(DMA)

1.7扫描连续模式多通道(DMA)

1.8定时器通道输出(TRGO)触发ADC

1.9其他更多触发方式


 

一、CubeMX配置ADC

1.1ADC的知识点(很重要)

转换模式:

扫描模式

关闭扫描模式:只转换ADC_SQRx或ADC_JSQR选中的第一个通道

打开扫描模式:扫描所有被ADC_SQRx或ADC_JSQR选中的所有通道

单次转换/连续转换

单次转换:只转换一次

连续转换:转换一次之后,立马进行下一次转换

更详细说明(务必要看懂)

1 单次转换模式:ADC只执行一次转换;

2 连续转换模式:转换结束之后马上开始新的转换;

3 扫描模式:ADC扫描被规则通道和注入通道选中的所有通道,在每个组的每个通道上执行单次转换。在每个转换结束时,这一组的下一个通道被自动转换。如果设置了CONT位(开启了连续 转换模式),转换不会在选择组的最后一个通道上停止,而是再次从选择组的第一个通道继续转换。

4 间断模式:触发一次,转换一个通道,在触发,在转换。在所选转换通道循环,由触发信号启动新一轮的转换,直到转换完成为止。

 

 

     扫描模式简单的说是一次对所有所选中的通道进行转换,比如开了ch0,ch1,ch4,ch5。  ch0转换完以后就会自动转换通道1,4,5直到转换完这个过程不能被打断。如果开启了连续转换模式,则会在转换完ch5之后开始新一轮的转换。

 

     这就引入了间断模式,可以说是对扫描模式的一种补充。它可以把0,1,4,5这四个通道进行分组。可以分成0,1一组,4,5一组。也可以每个通道单独配置为一组。这样每一组转换之前都需要先触发一次。

⭐⭐CubeMX配置ADC须知(ADC必知知识点)

配置ADC工作模式属性:

规则通道设置:

设置ADC触发方式:

Regular Conversion launched by software 规则的软件触发 调用函数触发即可

Timer X Capture Compare X event 外部引脚触发,

Timer X Trigger Out event 定时器通道输出触发 需要设置相应的定时器设置

rank转换顺序、Sampling Time(转换周期:默认1.5):

注入通道设置:

硬件内部:

两者的区别就是:

规则通道就相当于一个客人可以一次性点16个菜(开启16个通道),但是出餐的时候只能每次端上一个菜(得到一个转换结果数据),一次性端太多的话就会覆盖前面的(规则通道数据寄存器只有16位),所以最好配合DMA一起工作!DMA会转移数据到其他地方,避免覆盖!

注入通道就相当于一个客人可以一次性点4个菜(开启4个通道),并出餐的时候每次可以端上四个菜(得到四个转换结果数据),(规则通道数据寄存器只有4x16位)!

ADC转换中断:

ADC的DMA传输:

byte:字节,通用8位,与u8相同

word:字长,与硬件的位数相同,STM32是32位,所以对应是u32

Half Word:半个字长,所以对应是u16

 

1.2ADC单次非扫描

 

单次/连续:转换后是否继续自动转换,单次就不继续自动转换

扫描/非扫描:是否支持多通道,扫描就可以多通道

可知,单次非扫描就是给指令就开始转换,转换需要等待完成,转换完成后需要再次给指令才能继 续转换。且一次只能转换一个通道。

1、配置ADC参数:

1. 选择通道

2. 选择为独立模式:对应标准库中的 ADC_InitStruct.ADC_Mode=ADC_Mode_Independent;

3. 设置数据为右对齐、非扫描模式、非连续模式。

4. 转换通道数为1,因为前面只勾选上了IN0

代码实现:

编写单次转换函数:

HAL_StatusTypeDef HalState;//转换完成效果
uint16_t Ret;//转换完成的数据

uint16_t StartAndGetOneResult()
{
   
  HAL_ADC_Start(&hadc1);//开始转换(软件触发)

  HalState= HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 10);//第二个参数是等待超时时间
  if(HalState == HAL_OK)//转换成功
  {
    Ret=HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
  } 
  else
  {
    Ret=0;
  }
   //HAL_ADC_Stop(&hadc1);//停止转换

   return Ret;//返回转换数据
}

main函数:

HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1);//校准ADC
其他的就是自己想要转换什么的ADC和显示数据了!

1.3ADC连续非扫描

1. 把连续模式打开

 

方便之处:只需要执行一次开始转换即可,也不需要等待转换完成

main函数:

HAL_StatusTypeDef HalState;
uint16_t Ret;
uint16_t StartAndGetOneResult()//读取ADC数据
{
  Ret=HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
  return Ret;
}


HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1);//校准
HAL_ADC_Start(&hadc1);//只执行一次开始转换

1.4单次/连续非扫描总结

在无论是连续模式还是非连续模式下,一旦执行了 HAL_ADC_Start(&hadc1); 函数,ADC开始转换。

在非连续模式下,您需要使用 HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, HAL_MAX_DELAY); 函数来 等待转换完成,然后使用 HAL_ADC_GetValue 函数来读取ADC值。此函数会阻塞直到转换完成或者 超时。

在连续模式下,由于转换持续进行,您可以直接使用 HAL_ADC_GetValue 函数来读取最新的ADC 值,无需等待转换完成。

1.5扫描连续模式多通道(非DMA)

代码读取ADC:

uint32_t ADC_Value[2];
HAL_ADC_Start(&hadc1);	//开始ADC转换
HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,10);	

  while (1)
  {
	 HAL_Delay(500);
	  for(i=0;i<2;i++)
	  {
			if(HAL_IS_BIT_SET(HAL_ADC_GetState(&hadc1), HAL_ADC_STATE_REG_EOC))
	  		{
				ADC_Value[i] = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
	 		}
	  		HAL_ADC_Stop (&hadc1);//停止ADC
       }
  }

1.6扫描非连续模式多通道(DMA)

当我们使用多通道时候,最好还是使用DMA帮忙转运,反正又不占用CPU,上面的方法太鸡肋了,还会有数据丢失的风险!在规则组中的多次(扫描或非扫描)转换ADC出来的结果只有一个寄存 器存放假如不及时使用DMA转运出来数据就会覆盖掉。现在就是利用DMA转运多次ADC的结果。

Cube MX配置:

1ADC设置

1. 通道选择

2. 设置为扫描非连续模式

3. 设置需要转换的通道数为4

4. 设置每通道的顺序

2DMA设置

1. 使用Normal模式,对应keil中的 DMA_InitStruct.DMA_Mode=DMA_Mode_Normal; ,转换一次完成 后需要手动进行相关操作才能进行下次转运

2. 设置目标地址Memory存储结果为递增模式对应keil中的

DMA_InitStruct.DMA_MemoryInc=DMA_MemoryInc_Enable;`,数据源地址已经自动设置为不可 选择递增模式

3. 由于ADC的结果是16位的,所以使用半字。对应keil中的

DMA_InitStruct.DMA_PeripheralDataSize=DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;

代码读取DMA转运数据:

编写读取函数:

uint16_t AD_Value[4];
HAL_StatusTypeDef hhStatue;

void StartAndGetResult()
{
    //重新设置计数器,让它实现再次转运
    hhStatue=HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1,(uint32_t*) AD_Value, 4);//开始ADC转换
    if(hhStatue!=HAL_OK)//读取失败
    {
      AD_Value[0]=0;
      AD_Value[1]=0;
      AD_Value[2]=0;
      AD_Value[3]=0;
    }
    while(hdma_adc1.State!=HAL_DMA_STATE_READY);//等待DMA转运数据完成
    HAL_ADC_Stop_DMA(&hadc1); //停止ADC转换
}

校准:

HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1);

使用例子:

uint16_t AD1;
uint16_t AD2;
uint16_t AD3;
uint16_t AD4;

int main(void)
{
  HAL_Init();
  MX_GPIO_Init();
  MX_DMA_Init();
  MX_ADC1_Init();
  OLED_Init();
  OLED_Clear();
  HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1);
  OLED_ShowString(1,1,"AD1:");
  OLED_ShowString(2,1,"AD2:");
  OLED_ShowString(3,1,"AD3:");
  OLED_ShowString(4,1,"AD4:");
  while (1)
  {
    StartAndGetResult();
    AD1= AD_Value[0];
    AD2= AD_Value[1];
    AD3= AD_Value[2];
    AD4= AD_Value[3];
    OLED_ShowNum(1,5,AD1,4);
    OLED_ShowNum(2,5,AD2,4);
    OLED_ShowNum(3,5,AD3,4);
    OLED_ShowNum(4,5,AD4,4);
    HAL_Delay(100);
}

1.7扫描连续模式多通道(DMA)

修改DMA设置:

修改为循环模式,对应标准库中的 DMA_InitStruct.DMA_Mode=DMA_Mode_Circular;

代码实现:
main函数(开始转换一次就要可以了):

uint16_t AD_Value[4];

HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1);
HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1,(uint32_t*) AD_Value, 4);

温馨提示:

 

由于使用的是ADC和DMA的循环模式,他们实现ADC转换并DMA转运一次是非常非常快的。而DMA中 默认开启了中断。每次ADC转换并DMA转运完成都会触发一次中断。使得单片机频繁被中断,没有时间 去处理其他任务了。解决办法就是把DMA中断关掉。在这里扫描连续模式下的ADC+DMA中断并没有什 么用处。把下面两个勾选去掉即可。重新烧录进去即正常获取。

1.8定时器通道输出(TRGO)触发ADC

前面的例子都是使用软件触发,通过一个简单的函数代码就可以轻松触发ADC开始转换!下面演示使用TIM3的TRGO事件来触发ADC。

实验效果:配置好定时器的频率,定时1秒钟,每过一秒钟,CNT就会溢出,定时器的TRGO触发,定时器是1S。1S更新一个ADC转换结果!

注意:即使是使用TIM的TRGO触发,也需要加上一次软触发时使用的代码。否则获取不到结果

HAL_ADC_Start(&hadc1);

我也不知道为什么,有知道的大佬可以告诉我!

CubeMX配置:

1、配置定时器

1. 使用内部时钟

2. 设置定时器相关参数,定时1秒钟。

3. 打开更新事件。

2、配置ADC(触发源设置为TIM3的更新中断

代码实现:

HAL_StatusTypeDef HalState;
uint16_t Ret;
uint16_t StartAndGetOneResult()
{
    HalState= HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 10);//第二个参数是等待超时时间
    if(HalState == HAL_OK)
    {
        Ret=HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//获取转换结果
    }
    return Ret;
}



uint16_t ADValue;
float Voltage;
int main(void)
{

    OLED_Init();
    OLED_Clear();
    HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1);
    HAL_TIM_Base_Start(&htim3); // 启动TIM3
    HAL_ADC_Start(&hadc1);//启动ADC转换
    OLED_ShowString(1,1,"ADValue:");
    OLED_ShowString(2,1,"Voltage:0.00V");

    while (1)
    {
        ADValue= StartAndGetOneResult();
        OLED_ShowNum(1,9,ADValue,4);
        Voltage=(float) ADValue/ 4095 *3.3;
        OLED_ShowNum(2,9,(uint32_t)Voltage,1);
        OLED_ShowNum(2,11,((uint16_t)(Voltage * 100)) % 100,2);
        HAL_Delay(100);
    }
}

1.9其他更多触发方式

Regular Conversion launched by software 规则的软件触发 调用函数触发即可

Timer X Capture Compare X event 外部引脚触发,

Timer X Trigger Out event 定时器通道输出触发 需要设置相应的定时器设置

这里就不一一展示了,感兴趣的可以自己试一下!

可以参考这个图片:

示例:

选择捕获比较1事件(定时器1通道1的PWM或捕获)

这样就是捕获到上升沿就开始ADC转换!其他的也是类似原理!

 


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