基于STM32F030的ADC功能实现

在网上看到的关于stm32的adc功能的例程,大多数是stmf103的,基于stm32f030的相当少。而我就是用stm32f030,在开发过程中,颇为遇到一些坑,所以总结一下。

本文关于ADC的内容,分为下面几部分:

1,ADC的初始化;
2,读取ADC值;
3,ADC值的解析;

先简单介绍下开发环境,芯片类型是stm32F030C8,集成开发环境用的是Keil5 MDK-ARM,仿真器使用JLINK。

一,ADC的初始化

ADC设置的一般步骤如下:
1、时钟配置,包括ADC时钟与GPIO时钟;
2、GPIO设置;
3、ADC参数配置;
4、中断的配置(若有必要就配置,本文未涉及)。

为了比较好对比读取数据的变化,我在这个函数中,考虑到了3种ADC数据源:
内部温度传感器,通道号为 ADC_Channel_16 
内部参考电压,通道号为 ADC_Channel_17
一个gpio输入,PA5,通道号为 ADC_Channel_5
只需要在 ADC_ChannelConfig() 中指定好相应的ADC通道号即可。
内部温度传感器与内部参考电压,每个stm32芯片都支持,方便测试运行。
而对于gpio输出,就需要有相应的硬件支持了。否则,读取的值不知道意义。

ADC初始化的代码如下:

void initADC(void)
{
    
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;

    uint32_t adc_clk = RCC_ADCCLK_PCLK_Div4; 

    log("initADC: to GPIO_Configuration\n");

    
    /* Config System clocks, GPIO ports -----------------------------------------------------*/
    RCC_ADCCLKConfig(adc_clk);//配置ADC的时钟频率

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);
    RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA, ENABLE);
        
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5;         
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;//
    GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);

            
    /* Config ADC1 --------------------------------------------------------------*/
    ADC_DeInit(ADC1);
    ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_8b;//ADC_Resolution_12b
    ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;//不开启连续转换模式 
    ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_ExternalTrigConvEdge_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_ScanDirection = ADC_ScanDirection_Upward; //扫描方向
    ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
        

    ADC_TempSensorCmd(ENABLE);//使能内部温度传感器
    ADC_VrefintCmd(ENABLE);     //使能内部参考电压   

    //按 频率=8/1/4=2M 来计算,t=(71.5+12.5)/2M=42us

//    ADC_ChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_16, ADC_SampleTime_71_5Cycles);//内部温度传感器
    ADC_ChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_17, ADC_SampleTime_71_5Cycles);//内部参考电压        
//    ADC_ChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_5, ADC_SampleTime_71_5Cycles);//配置ADC1通道5的采样周期   PA5

        
    ADC_GetCalibrationFactor(ADC1);//Active the Calibration operation   返回校准因子  //The Calibration can be initiated only when ADC is still in the reset configuration (ADEN must be equal to 0).
        
    ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);//ADEN set to 1
     
    while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_ADEN));    

}

二,读取ADC值

本例程采用的是手动启动ADC,然后等待ADC转换完成,然后读取ADC值。

具体代码如下:

void startADC(void)
{
    uint16_t ADC_ConvertedValue=0;
    
    ADC_StartOfConversion(ADC1);
            
    while(ADC_GetFlagStatus(ADC1,ADC_FLAG_EOC)!=1){} //等待ADC转换完成
    
    ADC_ConvertedValue = ADC_GetConversionValue(ADC1);
        
    log("ADC_ConvertedValue=%d\r\n",ADC_ConvertedValue);
    
    ADC_StopOfConversion(ADC1);
    
}

由于是一个demo例程,这里只关心了如何读取到值,具体这个值的意义,就需要另外来分析了。


三,ADC值的解析

这里分析了3种值得解析:
1,内部温度传感器,通道号为 ADC_Channel_16 
由于我对精度并没有很高的期望,所以配置为8位精度,ADC_Resolution_8b
取值范围:0-255
利用下列公式得出温度
温度(°C) = {(V25 - VSENSE) / Avg_Slope} + 25
这里:
V25 = VSENSE在25°C时的数值
Avg_Slope = 温度与VSENSE曲线的平均斜率(单位为mV/ °C 或 μV/ °C)
参考数据手册的电气特性章节中V25 和Avg_Slope的实际值。

 vol = (float)adcx*(3.3/256);       //电压值 
 temperate = (1.43-vol)/0.0043+25;   //转换为温度值  

2,内部参考电压,通道号为 ADC_Channel_17
取值范围:0-255,总共有256个取值
电压最大值对应3.3V

那么,计算公式就是:
V=3.3*value/256


3,一个gpio输入,PA5,通道号为 ADC_Channel_5
如果是测量电压,则其与内部参考电压的计算是一样的;
V=3.3*value/256

 

这个demo的工程代码,可以从如下地址获取:
https://download.csdn.net/download/lintax/12070601

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