文章目录
1. STM32单片机ADC功能详解
2. AD单通道
这个代码实现通过ADC功能采集三脚电位器的数据，并将数据在OLED上显示，单片机为STM32F103C8T6。
2.1 初始化
对于配置ADCclk所使用的函数，在stm32f10x_rcc.h中的最下面可以找到。
对于配置ADC所需要使用的函数，在stm32f10x_adc.h中的最下面可以找到。
首先要进行ADC初始化函数的编写，参考框架图：
- 第一步为开启RCC时钟，包括ADC和GPIO的时钟，并且ADCCLK的分频器也需要配置一下，
- 第二步：配置GPIO，将需要使用的引脚配置为模拟输入模式，
- 第三步：配置多路开关，将输入通道接入到规则组列表。在库函数中，使用结构体去配置参数，包括ADC是单次转换还是连续转换，扫描模式还是非扫描模式，使用几个通道，触发源，数据采用左对齐还是右对齐。
- 第四步：如果需要使用看门狗，就需要使用函数来配置阈值和检测通道，如果需要使用中断，就需要使用ITconfig函数来开启对应的中断输出。然后在NVIC中配置优先级，就可以触发中断了。
- 第五步：调用ADC_Cmd函数，开启ADC。
2.2 ADC.c
因为只使用一个通道，所以采用非扫描模式。
#include "stm32f10x.h"
//AD初始化
void AD_Init(void)
{
//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
//设置ADC时钟
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); //选择时钟6分频，ADCCLK = 72MHz / 6 = 12MHz
//GPIO初始化
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
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
//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
//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
//ADC使能
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); //使能ADC1，ADC开始运行
//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);
ADC_StartCalibration(ADC1);
while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) == SET);
}
//获取AD转换的值
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
}
2.3 ADC.h
接着是ADC.h文件，这部分引用声明一下即可
#ifndef __AD_H
#define __AD_H
void AD_Init(void);
uint16_t AD_GetValue(void);
#endif
2.4 main.c
#include "stm32f10x.h"
#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
Delay_ms(100); //延时100ms，手动增加一些转换的间隔时间
}
}
3. AD多通道
这个代码实现通过ADC功能采集多个传感器和电位器的数据，并将数据在OLED上显示，单片机为STM32F103C8T6，传感器为光敏传感器，热敏传感器，反射式红外传感器，电位器采用三脚电位器，均连接AO引脚，代表模拟量输入。
这里依然使用非扫描模式，只需要在每次触发转换之前，手动更改列表第一个位置的通道。比如第一次转换写入通道0，触发并且读值后，在第二次转换时改为通道1。
3.1 ADC.c
对比单通道的代表，将填充通道的函数代码ADC_RegularChannelConfig，放到AD_GetValue中，在触发转换之前，重新填充通道。
#include "stm32f10x.h"
//AD初始化
void AD_Init(void)
{
//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
//设置ADC时钟
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); //选择时钟6分频，ADCCLK = 72MHz / 6 = 12MHz
//GPIO初始化
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //将PA0、PA1、PA2和PA3引脚初始化为模拟输入
//不在此处配置规则组序列，而是在每次AD转换前配置，这样可以灵活更改AD转换的通道
//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
//ADC使能
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); //使能ADC1，ADC开始运行
/*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);
ADC_StartCalibration(ADC1);
while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) == SET);
}
//获取AD转换的值
uint16_t AD_GetValue(uint8_t ADC_Channel)
{
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5); //在每次转换前，根据函数形参灵活更改规则组的通道1
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
}
3.2 ADC.h
#ifndef __AD_H
#define __AD_H
void AD_Init(void);
uint16_t AD_GetValue(uint8_t ADC_Channel);
#endif
3.3 main.c
#include "stm32f10x.h"
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "AD.h"
uint16_t AD0, AD1, AD2, AD3; //定义AD值变量
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, "AD0:");
OLED_ShowString(2, 1, "AD1:");
OLED_ShowString(3, 1, "AD2:");
OLED_ShowString(4, 1, "AD3:");
while (1)
{
AD0 = AD_GetValue(ADC_Channel_0); //单次启动ADC，转换通道0
AD1 = AD_GetValue(ADC_Channel_1); //单次启动ADC，转换通道1
AD2 = AD_GetValue(ADC_Channel_2); //单次启动ADC，转换通道2
AD3 = AD_GetValue(ADC_Channel_3); //单次启动ADC，转换通道3
OLED_ShowNum(1, 5, AD0, 4); //显示通道0的转换结果AD0
OLED_ShowNum(2, 5, AD1, 4); //显示通道1的转换结果AD1
OLED_ShowNum(3, 5, AD2, 4); //显示通道2的转换结果AD2
OLED_ShowNum(4, 5, AD3, 4); //显示通道3的转换结果AD3
Delay_ms(100); //延时100ms，手动增加一些转换的间隔时间
}
}