ADC(Analog-Digtal Converter) 模数转换器

STC32的ADC是12位的,所以AD最大结果是4095,也就是2^12-1.对应的电压max 是3.3V
作用: ADC其实就是一个电压表,把引脚的电压值测出来,放在一个变量里面.

• 是模拟电路 到 数字电路的桥梁.
• 可模拟看门狗,自动监测输入电压范围.
• 逐次逼近型号ADC.通常使用二分法进行编码比较.
• AD转换的步骤: 采样,保持,量化,编码.
• Tconv = 采样时间 + 12.5个ADC周期.
  PWM 也是数字到模拟的桥梁.

DAC的主要应用,在波形生成领域(信号发生器,音频解码芯片等),
PWM可以替代 部分DAC的试用.

1.AD单通道: 模拟电压输入, 输出数字值.

#ifndef __AD_H
#define __AD_H
void AD_Init(void);
uint16_t AD_GetValue(void);
#endif

//---------------------
#include "stm32f10x.h"                  // Device header

/**
  * 函    数：AD初始化
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void AD_Init(void)
{
    /*1.开启时钟*/
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);    //开启ADC1的时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);   //开启GPIOA的时钟,PA0
    /*设置ADC时钟,得到12MHz*/
    RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);                       //选择时钟6分频，ADCCLK = 72MHz / 6 = 12MHz
    
    /*2.GPIO初始化_PA0 */
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;    //模拟输入
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);           //将PA0引脚初始化为模拟输入
    
    /*3.规则组通道配置*/
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5); //规则组序列1的位置，配置为通道0
    
    /*4.ADC初始化*/
    ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;                      //定义结构体变量
    ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;      //模式，选择独立模式，即单独使用ADC1
    ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;  //数据对齐，选择右对齐
    ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //外部触发，使用软件触发，不需要外部触发
    ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;     //连续转换，失能，每转换一次规则组序列后停止
    ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;           //扫描模式，失能，只转换规则组的序列1这一个位置
    ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;                 //通道数，为1，仅在扫描模式下，才需要指定大于1的数，在非扫描模式下，只能是1
    ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);                     //将结构体变量交给ADC_Init，配置ADC1
    
    /*5.ADC使能*/
    ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);                                  //使能ADC1，ADC开始运行
    
    /*6.ADC校准*/
    ADC_ResetCalibration(ADC1);                             //固定流程，内部有电路会自动执行校准
    while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1) == SET); //等待复位校准完成
    ADC_StartCalibration(ADC1);
    while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) == SET);      //等待复位校准完成
}

/**
  * 函    数：7.获取AD转换的值
  * 参    数：无
  * 返 回 值：AD转换的值，范围：0~4095
  */
uint16_t AD_GetValue(void)
{
    ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);                 //软件触发AD转换一次
    while (ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC) == RESET); //等待EOC标志位，即等待AD转换结束
    return ADC_GetConversionValue(ADC1);                    //读数据寄存器，得到AD转换的结果
}


#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "AD.h"

uint16_t ADValue;           //定义AD值变量
float Voltage;              //定义电压变量
int main(void)
{
    /*模块初始化*/
    OLED_Init();            //OLED初始化
    AD_Init();              //AD初始化
    /*显示静态字符串*/
    OLED_ShowString(1, 1, "ADValue:");
    OLED_ShowString(2, 1, "Voltage:0.00V");
    
    while (1)
    {
        ADValue = AD_GetValue();                    //获取AD转换的值
        Voltage = (float)ADValue / 4095 * 3.3;      //将AD值0~4095线性变换到0~3.3的范围，表示电压
        
        OLED_ShowNum(1, 9, ADValue, 4);             //显示AD值
        OLED_ShowNum(2, 9, Voltage, 1);             //显示电压值的整数部分
        OLED_ShowNum(2, 11, (uint16_t)(Voltage * 100) % 100, 2);    //显示电压值的小数部分2位.
        Delay_ms(100);          //延时100ms，手动增加一些转换的间隔时间
    }
}

2.ADC 多通道:

外界是个模块,同时进行AD转换.

uint16_t AD_GetValue(uint8_t ADC_Channel);
//初始化gpio口
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 |GPIO_Pin_1 |GPIO_Pin_2 |GPIO_Pin_3;

uint16_t AD_GetValue(uint8_t ADC_Channel) //传入通道
{
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);   //规则组序列1的位置，配置为通道0

    ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);                 //软件触发AD转换一次
    while (ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC) == RESET); //等待EOC标志位，即等待AD转换结束
    return ADC_GetConversionValue(ADC1);                    //读数据寄存器，得到AD转换的结果
}
// 传入通道,获取返回值.
uint16_t AD0, AD1, AD2, AD3;
AD0 = AD_GetValue(ADC_Channel_0);   
AD1 = AD_GetValue(ADC_Channel_1);   
AD2 = AD_GetValue(ADC_Channel_2);   
AD3 = AD_GetValue(ADC_Channel_3);