【STM32基础 CubeMX】ADC的基础使用

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前言

在嵌入式系统开发中，STM32系列微控制器是广泛应用的一种硬件平台，而STMicroelectronics提供的CubeMX工具则是一款强大的开发工具，能够显著简化STM32微控制器的配置和初始化过程。其中，ADC（模数转换器）是STM32微控制器中一个重要的外设，用于将模拟信号转换为数字信号。本文将介绍ADC的基础使用，帮助初学者快速入门STM32开发，了解如何配置和使用ADC。

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一、ADC是什么

ADC，或者模数转换器，是一种电子设备或模块，它的主要工作是将模拟信号（如声音、光线、温度等）转换成数字信号，以便计算机或微控制器可以理解和处理。这就好像是将模拟世界中的连续信号转换为数字世界中的离散信号。
你可以把ADC想象成一个翻译器，它将来自现实世界的模拟信息翻译成计算机能够理解的语言，这样计算机就能够进行各种各样的处理、分析和控制，比如监测温度、记录声音、控制电机等。
举个例子，如果你有一个温度传感器，它产生的是一个电压信号，这个信号的大小与温度相关。通过连接这个传感器到ADC，ADC会测量电压信号的数值，然后将它转换成数字，比如说20°C等等。这个数字可以被微控制器或计算机用来显示温度、触发报警、或者进行其他各种操作。
所以，ADC就像是一个信号的翻译器，将模拟信号转化为数字形式，以便我们的电子设备能够与外部世界进行交互和处理数据。

二、使用CubeMX配置ADC

1、选择ADC

2、点击配置时钟界面

点击yes。

3、把连续转换使能

4、把ADC的中断给打开

5、最后生成代码！

三、代码分析

3.1 cubemx生成代码分析

3.2 ADC HAL库函数

HAL_ADC_Start_IT开启adc

HAL_ADC_Start_IT 是STMicroelectronics的HAL库中用于启动ADC（模数转换器）转换并使能中断的函数。下面是其函数原型和参数解释：

函数原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_ADC_Start_IT(ADC_HandleTypeDef *hadc);

参数：

hadc：指向 ADC_HandleTypeDef 结构体的指针，用于指定要操作的ADC模块。
作用：

HAL_ADC_Start_IT 函数的作用是启动ADC转换，并使能中断以便在转换完成时通知应用程序。它会开始ADC的转换过程，使得ADC开始采样模拟信号并将其转换为数字值。一旦转换完成，将触发中断，允许应用程序执行与转换结果相关的操作，例如数据处理或存储。
这个函数对于在启动ADC转换时同时启动中断处理非常有用。它允许应用程序在ADC完成转换时接收通知，以便及时处理转换结果，增强了系统的实时性和灵活性。

中断函数

函数原型如下：

void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef *hadc)

获取ADC值

HAL_ADC_GetValue 函数是STMicroelectronics的HAL库中用于获取ADC（模数转换器）转换结果的函数。以下是其函数原型、作用和参数解释：

函数原型：

uint32_t HAL_ADC_GetValue(ADC_HandleTypeDef *hadc);

参数：

hadc：指向 ADC_HandleTypeDef 结构体的指针，用于指定要操作的ADC模块。
作用：

HAL_ADC_GetValue 函数的作用是获取最近一次ADC转换的结果值。它允许应用程序读取ADC转换的数字输出，以便进一步处理、显示或存储。
通常，在启动ADC转换后，您需要等待转换完成，然后使用 HAL_ADC_GetValue 函数来读取转换结果。这个函数返回一个无符号32位整数，包含ADC转换的数字值。您可以将这个值用于后续的应用程序逻辑。

四、示例代码：获取光敏电阻的值

uint32_t vol = 0;

void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef *hadc)
{
	vol = HAL_ADC_GetValue(hadc);
}

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总结

本文介绍了在STM32微控制器上使用CubeMX配置和初始化ADC的基础知识。首先，我们讨论了ADC的概念，解释了它是如何将模拟信号转换为数字信号的。接着，我们演示了如何使用CubeMX工具来配置ADC外设，包括选择输入通道、设置采样时间和分辨率等重要参数。然后，我们展示了如何在STM32 HAL库中使用ADC的API函数来启动转换、等待转换完成，并获取转换结果。最后，我们通过一个简单的示例代码展示了如何读取传感器数据并在STM32微控制器上进行处理。

通过本文的学习，读者将对STM32微控制器上的ADC有一个基础的了解，能够开始在自己的嵌入式项目中使用ADC来获取和处理模拟信号。ADC是许多嵌入式应用中的重要组成部分，掌握它的基础知识将为开发更复杂的嵌入式系统打下坚实的基础。希望本文对初学者有所帮助，激发更多人投入到STM32微控制器的学习和开发中。