【STM32】ADC

本次实现的是ADC实现数字信号与模拟信号的转化，数字信号时不连续的，模拟信号是连续的。
1.ADC转化的原理
模拟-数字转换技术使用的是逐次逼近法，使用二分比较的方法来确定电压值

当单片机对应的参考电压为3.3v时，0~ 3.3v(模拟信号)对应0~4095（数字信号），假如我们知道一个数字信号的值为x,那么他对应的模拟信号
x/4095=y/3.3
y就是x对应的模拟信号
假如要确定0.8v对应的数字信号的值

他会将0.8v电压保存在电容中，然后先和3.3v的一半对应的1.65v(2048)做比较，如果小于1.65v的话，12位最高位就是0，因为1000 0000 0000 对应的就是2048

接着就是和1.65的一半比较，0.825v(1024)>0.8v,所以12位中倒数第二高位就是0，因为0.825（1024）对应二进制就是0100 0000 0000

接着0.8v和0.825的一半比较->0.4125v(512),0.8v>0.4125v,所以第三位为1，因为512对应的二进制为0010 00000000

按这个方法依次确定0.8v对应的12位的二进制数，然后这个二进制对应的十进制就是0.8v对应的数字信号的值
所以对应的过程是1.启动ADC 2.采样&转换 3.获取&计算，针对STM32F103C8T6芯片有10个外部通道，和两个内部通道（内部温度传感器，内部参考电压）进行ADC的转化，ADC1和ADC2,两个转化结构，每个转化结构都有一个注入组和一个规则组，我们现在只讲讲规则组，我们要对一个通道的电压值进行采集的时候，我们需要将这个通道注册进这个通道中，当启动ADC，然后采样转化的电压值就会放在规则通道数据寄存器（12位二进制值）中，等待获取
2.实操

单片机有一个电位器，通过旋转电位器，使得PA5的输出电压发送变化，我们将其输出到串口上去

对应的PA5刚好是ADC1的通道5

  char message[50]="";
  float v=0.0;
  int value=0;
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  { 
	  HAL_ADC_Start(&hadc1);//开启ADC1
	  HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,HAL_MAX_DELAY);//等待转换
	  value=HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//从寄存器中获取电压值
	  v=(value/4095.0)*3.3;//转模拟信号
	  sprintf(message,"v:%.2f,value:%d",v,value);
	  HAL_UART_Transmit(&huart2,message,strlen(message),HAL_MAX_DELAY);
	  HAL_Delay(500);
   /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }

但是发现一个问题，就是电位器扭到头

最大为3.25v,达不到3.3v,这是因为手册里面说

  char message[50]="";
  float v=0.0;
  int value=0;
  HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1);//校准
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
	  HAL_ADC_Start(&hadc1);//开启ADC1
	  HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,HAL_MAX_DELAY);//等待转换
	  value=HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//从寄存器中获取电压值
	  v=(value/4095.0)*3.3;//转模拟信号
	  sprintf(message,"v:%.2f,value:%d",v,value);
	  HAL_UART_Transmit(&huart2,(uint8_t*)message,strlen(message),HAL_MAX_DELAY);
	  HAL_Delay(500);




    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }

其实还有一种是循环转换，只需要开启一次ADC即可

  char message[50]="";
  float v=0.0;
  int value=0;
  HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1);//校准
  HAL_ADC_Start(&hadc1);//开启ADC1
  HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,HAL_MAX_DELAY);//等待转换
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
	
	  value=HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//从寄存器中获取电压值
	  v=(value/4095.0)*3.3;//转模拟信号
	  sprintf(message,"v:%.2f,value:%d",v,value);
	  HAL_UART_Transmit(&huart2,(uint8_t*)message,strlen(message),HAL_MAX_DELAY);
	  HAL_Delay(500);




    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }