STM32单片机仿真开发实例 课件 4.7 ADC的电压模拟信号采集.pptx

;能力目标：

理解并掌握ADC的使用方法，能使用阻塞法读取可调电阻连续输出的电压模拟量对应的数字量。

任务要求：

仿真电路如图所示，单片机每隔1秒采集一次模拟量值，并通过串口输出其对应的数字量（ASCII格式）。;4.7.1模/数转换器

在单片机控制系统中，反馈通道需要采集控制系统的受控量，就必须要用到适合的传感器。绝大部分传感器都是将被测量转换为电压或者电流模拟量信号，不能直接被单片机所识别，因此必须在传感器的输出端使用一个模/数转换器（AnalogtoDigitalConverter，简称ADC），将传感器输出的模拟量转换为相应的数字量信号，然后再送给单片机作控制处理，反馈通道的信号处理过程如图所示。;STM32F103R6单片机自带2个ADC（ADC1、ADC2），作用是将输入的模拟量电压信号转换为数字量信号输出，特性如下：

●12位ADC，每个ADC均具备16个外部通道（编号0~15），其中ADC1有一路内部通道（编号16）连

接到STM32内部温度传感器；

●转换模拟量电压范围：0~3.6V；

●支持单次或连续转换模式；

●支持多通道的自动扫描模式；

●支持转换结果的左对齐或右对齐模式；

●支持DMA（DirectMemoryAccess，直接存储器访问）；

●最大支持14MHz工作频率。

ADC每一次转换过程需要的时间称为“转换时间”。转换时间的长短取决于①输入时钟（即ADC工作频率）与②采样周期两个因素，两个参数都可以在STM32CubeIDE中进行图形化设置，转换时间的计算公式为：

转换时间TCOVN=采样周期+12.5周期;ADC转换的12位数字量结果：

①左对齐（LeftAlignment）

取值范围0x0000~0xFFF0

②右对齐（RightAlignment）

取值范围0x0000~0x0FFF;4.7.2任务程序的编写

工程的图形化配置，如图所示打开“Analog”→“ADC1”，勾选“IN1”即通道1，其余均采用默认设定。;在如图所示时钟树设定中，ADC输入时钟直接采用了系统默认的4MHz，结合系统默认设定的采样周期1.5周期，此时的ADC转换时间为：

TCOVN=1.5周期+12.5周期=14周期=14÷4MHz=3.5μs

接着设定串口1参数：19200-N-1;本次任务需要用到的新的API函数有：

①ADC运行启动函数HAL_ADC_Start

例程：;②ADC运行停止函数HAL_ADC_Stop

例程：;③等待ADC转换过程结束函数HAL_ADC_PollForConversion

例程：;④读取ADC转换结果函数HAL_ADC_GetValue

例程：;此外，在本次任务中，还用到了一个C语言中的“sprintf()”函数，其作用为将数字转换为字符串，使用前需包含头文件“stdio.h”。

其函数声明为：intsprintf(char*string,char*format[,argument,...]);

参数1为转换结果存入的字符串数组，参数2为格式化字符串，最后参数3为输入的数据，返回值为字符串的长度。

例程：;（现场操作演示…）

技能训练（选做）：

ADC选择左对齐模式，其它要求同本次任务。;Tobecontinued...