STM32单片机基础21——使用ADC读取电压值

本篇详细的记录了如何使用STM32CubeMX配置STM32L431RCT6的ADC外设，读取DAC输出引脚的电压值。

1. 准备工作

硬件准备

• 开发板
  首先需要准备一个开发板，这里我准备的是STM32L4的开发板（BearPi）：

软件准备

• 需要安装好Keil - MDK及芯片对应的包，以便编译和下载生成的代码；

Keil MDK和串口助手的安装包都可以关注“小熊派开源社区”微信公众号，在资料教程一栏中可获取安装包。

2.生成MDK工程

选择芯片型号

打开STM32CubeMX，打开MCU选择器：

搜索并选中芯片STM32L431RCT6:

配置时钟源

• 如果选择使用外部高速时钟（HSE），则需要在System Core中配置RCC；
• 如果使用默认内部时钟（HSI），这一步可以略过；

这里我都使用外部时钟：

配置串口

小熊派开发板板载ST-Link并且虚拟了一个串口，原理图如下：

这里我将开关拨到AT-MCU模式，使PC的串口与USART1之间连接。

接下来开始配置USART1：

配置DAC

确定DAC输出通道

查看小熊派E53接口的原理图：

配置DAC

选择DAC1，开启输出通道2，配置保持默认即可：

配置ADC

知识小卡片 —— ADC

ADC全称 Analog-to-Digital Converter，即模拟-数字转换器，可以将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号，进而使用数字电路进行处理，称之为数字信号处理。

STM32L431xx 系列有 1 个 ADC，ADC 分辨率高达 12 位，每个 ADC 具有多达 20 个的采集
通道，这些通道的 A/D 转换可以单次、连续、扫描或间断模式执行。 ADC 的结果可以左对齐
或右对齐方式存储在 16 位数据寄存器中。

STM32L431 的 ADC 最大的转换速率为 5.33Mhz，也就是转换时间为 0.188us（12 位分辨率
时），ADC 的转换时间与 AHB 总线时钟频率无关。

知识小卡片结束啦~对ADC有没有了解呢？

确定ADC通道

查看小熊派E53接口的原理图：

配置ADC（单次转换模式）

首先选择ADC1，开启通道3：

接下来是对ADC的设置，这里我们保持默认即可：

最后设置ADC的转换规则：

其余的一些设置保持默认即可。

配置时钟树

STM32L4的最高主频到80M，所以配置PLL，最后使HCLK = 80Mhz即可：

生成工程设置

代码生成设置

最后设置生成独立的初始化文件：

生成代码

点击GENERATE CODE即可生成MDK-V5工程：

3. 在MDK中编写、编译、下载用户代码

重定向printf( )函数

参考：重定向printf函数到串口输出的多种方法。

编写读取数据的测试代码

修改main函数如下：

int main(void)
{
    /* USER CODE BEGIN 1 */
    uint16_t i = 0;
    uint16_t adc_value = 0;
    float vol = 0.0;
    /* USER CODE END 1 */

    HAL_Init();
    SystemClock_Config();

    MX_GPIO_Init();
    MX_DAC1_Init();
    MX_USART1_UART_Init();
    MX_ADC1_Init();

    /* USER CODE BEGIN 2 */
    printf("DAC Test...\r\n");
    HAL_DAC_Start(&hdac1, DAC_CHANNEL_2);
    /* USER CODE END 2 */

    /* Infinite loop */
    /* USER CODE BEGIN WHILE */
    while (1)
    {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
    for(i = 0; i < 4096; i++)
    {
        HAL_DAC_SetValue(&hdac1, DAC_CHANNEL_2, DAC_ALIGN_12B_R, i);
        HAL_Delay(2);
        if(i%1024 == 0)
        {
            /* 使用ADC采样 */
            HAL_ADC_Start(&hadc1);	                //启动ADC单次转换
            HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);	//等待ADC转换完成
            adc_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1); 	//读取ADC转换数据
            vol = ((double)adc_value/4096)*3.3;
            printf("adc_value = %d, vol = %.2fV.\n", adc_value, vol);
        }
    }

    printf("DAC test finish, test again!\r\n");
    }
    /* USER CODE END 3 */
    }

至此，我们已经学会如何使用ADC读取DAC输出引脚的电压值。