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STM8S_005_ ADC采集單通道電壓

黃工的嵌入式技術圈 ? 來源:黃工的嵌入式技術圈 ? 2020-03-20 10:14 ? 次閱讀

ADC更多強大的功能后續呈現 寫在前面 Ⅰ

和前面51系列的芯片相比,STM8S芯片的優勢之一在于外設資源要豐富且功能要強大的多。因此,本文講述STM8S的一項比較實用的功能:ADC采集電壓。

物聯網的產品中,大多數傳感器都使用了模數轉換(ADC)這一功能。本文提供STM8兩種轉換模式:

?單次軟件觸發

?連續轉換

本文將結合“STM8S參考手冊”中ADC章節和軟件源代碼給大家講述關于UART的基礎知識和用法。

為方便大家閱讀,本文內容已經整理成PDF文件:

http://pan.baidu.com/s/1i5uWhJR

ADC基礎知識 Ⅱ

ADC:Analog-to-Digital Converter,即模擬到數字的轉換

STM8S提供的ADC1和ADC2是10位的逐次比較型模擬數字轉換器。提供多達16個多功能的輸入通道(實際準確的通道數量在數據手冊的引腳描述說明)。 A/D轉換的各個通道可以執行單次和連續的轉換模式。

相對于ADC2, ADC1具有一些擴展功能,包括掃描模式,帶緩存的連續模式以及模擬看門狗。請參考數據手冊來了解不同產品型號的ADC1和ADC2的功能信息。

主要功能:

ADC1和ADC2的功能如下:

● 10位的分辨率

● 單次和連續的轉換模式

● 可編程的(轉換頻率的)預分頻: fMASTER 可以被分頻 2 到 18

● 可以選擇ADC專用外部中斷(ADC_ETR)或者定時器觸發信號(TRGO)來作為外部觸發信號

● 模擬放大 (對于具有VREF引腳的型號)

● 轉換結束時可產生中斷

● 靈活的數據對齊方式

● ADC 輸入電壓范圍: VSSA ≤ VIN ≤ VDDA

ADC1具有以下擴展功能:

● 帶緩沖的連續轉換模式

● 單次和連續轉換的掃描模式

● 具有上限和下限門檻的模擬看門狗

● 模擬看門狗事件發生可產生中斷

ADC 開-關控制:

通過置位ADC_CR1寄存器的 ADON位來開啟ADC。當首次置位ADON位時, ADC從低功耗模式喚醒。為了啟動轉換必須第二次使用寫指令來置位ADC_CR1寄存器的位。

在轉換結束時ADC會保持在上電狀態,用戶只需要置位ADON位一次來啟動下一次的轉換。

如果長時間沒有使用ADC,推薦將ADC模塊切換到低功耗模式來降低功耗,這可以通過清零ADON位來實現。

當ADC模塊上電后,所選通道對應的I/O口輸出模塊是被禁用的。因此推薦在ADC上電之前要選擇合適的ADC轉換通道。

ADC時鐘

ADC的時鐘是由fMASTER時鐘經過預分頻后供給的。時鐘的預分頻因子是由 ADC_CR1寄存器的SPSEL[2:0]決定的。

通道選擇:

有多達 16 個外部輸入通道。實際外部通道的數量取決于MCU 封裝大小。

如果在一次轉換過程中改變通道選擇,那么當前的轉換被復位同時一個新的開始指令脈沖被發送到ADC

轉換模式:

ADC支持5種轉換模式:單次模式,連續模式,帶緩存的連續模式,單次掃描模式,連續掃描模式。

軟件工程源代碼 Ⅲ

1、關于工程

本文提供的工程代碼是基于前面軟件工程“STM8S-A04_UART基本收發數據”增加ADC修改而來。初學的朋友可以參看我前面對應的基礎文章,那些文章講的比較詳細。

工程源代碼主要實現功能:ADC單次軟件觸發采集電壓、ADC連續轉換采集電壓。

本文重點講述關于ADC的內容:

ADC_Initializes:ADC初始化

ADC_Read:讀取電壓

2.代碼分析說明

A.ADC_Initializes:初始化

void ADC_Initializes(void)

{

GPIO_Init(GPIOD, GPIO_PIN_2, GPIO_MODE_IN_FL_NO_IT);

ADC1_Init(ADC1_CONVERSIONMODE_SINGLE, ADC1_CHANNEL_3, ADC1_PRESSEL_FCPU_D2,

ADC1_EXTTRIG_TIM, DISABLE, ADC1_ALIGN_RIGHT, ADC1_SCHMITTTRIG_CHANNEL3,

DISABLE);

ADC1_Cmd(ENABLE);

}

GPIO_Init(GPIOD, GPIO_PIN_2, GPIO_MODE_IN_FL_NO_IT)初始化ADC通道引腳:

這句比較簡單,配置ADC對應的引腳為浮動輸入模式。

ADC1_Init初始化ADC配置:

ADC1_CONVERSIONMODE_SINGLE:單次轉換(該參數可以為連續轉換)

ADC1_CHANNEL_3:對應通道(具體查看數據手冊)

ADC1_PRESSEL_FCPU_D2:時鐘分頻

ADC1_EXTTRIG_TIM:外部觸發方式

DISABLE:是否使能該觸發方式

ADC1_ALIGN_RIGHT:對齊方式(可以左右對齊)

ADC1_SCHMITTTRIG_CHANNEL3:指定觸發通道

DISABLE:是否使能指定觸發通道

ADC1_Cmd(ENABLE)使能ADC.

B.ADC_Read:讀取電壓函數

uint32_t ADC_Read(void)

{

uint8_t i;

uint16_t adc_value = 0;

uint32_t adc_voltage = 0;

for(i=0; i<4; i++)

{

ADC1_StartConversion();

while(RESET == ADC1_GetFlagStatus(ADC1_FLAG_EOC));

ADC1_ClearFlag(ADC1_FLAG_EOC);

adc_value += ADC1_GetConversionValue();

}

adc_voltage = adc_value >> 2;

adc_voltage = (adc_voltage*3300) >> 10;

return adc_voltage;

}

這里需要注意單次轉換和連續轉換的區別:

單次轉換就是每次都需要軟件觸發一下;

而連續則不需要軟件每次都觸發,只需要觸發一次。

C.主函數功能

while(1)

{

LED_ON;

TIMDelay_Nms(500);

LED_OFF;

TIMDelay_Nms(500);

voltage = ADC_Read();

vol_buf[0] = (voltage/1000)%10 + '0';

vol_buf[1] = (voltage/100)%10 + '0';

vol_buf[2] = (voltage/10)%10 + '0';

vol_buf[3] = (voltage)%10 + '0';

UART1_SendNByte(vol_buf, 4);

}

本文提供例程是間隔1s讀取ADC并通過UART串口打印的方式進行測試。故在這里使用了UART。

下載 Ⅳ

STM8S資料:

http://pan.baidu.com/s/1o7Tb9Yq

軟件源代碼工程(STM8S-A05_ADCxxx):

http://pan.baidu.com/s/1c2EcRo0

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