一、ADC（Analog-Digital Converter）模拟-数字转换器
1、ADC可以将引脚上连续变化的模拟电压转换为内存中存储的数字变量，建立模拟电路到数字电路的桥梁
2、12位逐次逼近型ADC，1us转换时间
3、输入电压范围：0~3.3V，转换结果范围：0~4095
4、18个输入通道，可测量16个外部和2个内部信号源
5、规则组和注入组两个转换单元
6、模拟看门狗自动监测输入电压范围
7、STM32F103C8T6 ADC资源：ADC1、ADC2，10个外部输入通道
8、逐次逼近型ADC
9、ADC框图
10、ADC基本结构
11、转换模式
（1）单次转换，非扫描模式
（2）连续转换，非扫描模式
（3）单次转换，扫描模式
（4）连续转换，扫描模式
12、数据对齐
13、转换时间
（1）AD转换的步骤：采样，保持，量化，编码
（2）STM32 ADC的总转换时间为：
TCONV = 采样时间 + 12.5个ADC周期
（3）例如：当ADCCLK=14MHz，采样时间为1.5个ADC周期
TCONV = 1.5 + 12.5 = 14个ADC周期 = 1μs
14、校准
（1）ADC有一个内置自校准模式。校准可大幅减小因内部电容器组的变化而造成的准精度误差。校准期间，在每个电容器上都会计算出一个误差修正码(数字值)，这个码用于消除在随后的转换中每个电容器上产生的误差
（2）建议在每次上电后执行一次校准
（3）启动校准前， ADC必须处于关电状态超过至少两个ADC时钟周期
15、硬件电路
二、AD单通道
1、按照以下接线方式连接，并将STLINK插到电脑上
2、AD转换函数驱动模块
（1）ADCCLK的配置函数（在RCC中）
（2）ADC相关库函数功能
（3）AD.c
#include "stm32f10x.h" // Device headervoid AD_Init(void)
{RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE); //开启时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); //配置ADCCLK 72MHz/6=12MHzGPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //配置GPIOGPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AIN;//模拟输入，在AIN模式下，GPIO口是无效的，断开GPIO，防止GPIO口的输入输出对模拟电压造成干扰，AIN模式就是ADC的专属模式GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_0,1,ADC_SampleTime_55Cycles5); //采用周期：55.5 转换周期：固定为12.5 一共68个周期 //选择规则组的输入通道ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; //结构体初始化ADCADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode=DISABLE;//连续转换模式ADC_InitStructure.ADC_DataAlign=ADC_DataAlign_Right;//数据对齐ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv=ADC_ExternalTrigConv_None;//触发控制ADC_InitStructure.ADC_Mode=ADC_Mode_Independent;ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel=1;//通道数目，在扫描模式下会用到几个通道ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode=DISABLE;//扫描转换模式ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure); ADC_Cmd(ADC1,ENABLE); //开启AC电源ADC_ResetCalibration(ADC1); //复位校准 //ADC校准while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1) == SET); //返回复位校准的状态ADC_StartCalibration(ADC1); //开始校准while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) == SET); //获取校准状态
}uint16_t AD_GetValue(void)
{ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);while(ADC_GetFlagStatus(ADC1,ADC_FLAG_EOC) == RESET); //等待时间：1/12MHz*(55.5+12.5)=5.6usreturn ADC_GetConversionValue(ADC1);//读取后自动清除标志位
}
（4）AD.h
#ifndef __AD_H
#define __AD_Hvoid AD_Init(void);
uint16_t AD_GetValue(void);#endif
3、编写main.c代码
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "AD.h"uint16_t ADValue;
float Voltage;int main(void)
{OLED_Init();AD_Init();OLED_ShowString(1,1,"ADValue:");OLED_ShowString(2,1,"Voltage:0.00V");while(1){ADValue = AD_GetValue();Voltage = (float)ADValue/4095*3.3; //AD值转换成电压OLED_ShowNum(1,9,ADValue,4);OLED_ShowNum(2,9,Voltage,1);OLED_ShowNum(2,11,(uint16_t)(Voltage*100)%100,2);Delay_ms(100);}
}
4、实现效果
AD单通道
5、单通道连续转换、非扫描模式
修改AD.c
三、AD多通道
1、按照以下接线方式连接，并将STLINK插到电脑上
2、AD转换函数驱动模块
（1）AD.c
#include "stm32f10x.h" // Device headervoid AD_Init(void)
{RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE); //开启时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); //配置ADCCLK 72MHz/6=12MHzGPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //配置GPIOGPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AIN;//模拟输入，在AIN模式下，GPIO口是无效的，断开GPIO，防止GPIO口的输入输出对模拟电压造成干扰，AIN模式就是ADC的专属模式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);ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; //结构体初始化ADCADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode=DISABLE;//连续转换模式
// ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode=ENABLE;//连续转换模式ADC_InitStructure.ADC_DataAlign=ADC_DataAlign_Right;//数据对齐ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv=ADC_ExternalTrigConv_None;//触发控制ADC_InitStructure.ADC_Mode=ADC_Mode_Independent;ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel=1;//通道数目，在扫描模式下会用到几个通道ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode=DISABLE;//扫描转换模式ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure); ADC_Cmd(ADC1,ENABLE); //开启AC电源ADC_ResetCalibration(ADC1); //复位校准 //ADC校准while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1) == SET); //返回复位校准的状态ADC_StartCalibration(ADC1); //开始校准while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) == SET); //获取校准状态 // ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE); //软件触发}uint16_t AD_GetValue(uint8_t ADC_Channel)
{ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel,1,ADC_SampleTime_55Cycles5); //采用周期：55.5 转换周期：固定为12.5 一共68个周期 //选择规则组的输入通道ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);while(ADC_GetFlagStatus(ADC1,ADC_FLAG_EOC) == RESET); //等待时间：1/12MHz*(55.5+12.5)=5.6usreturn ADC_GetConversionValue(ADC1);//读取后自动清除标志位
}
（2）AD.h
#ifndef __AD_H
#define __AD_Hvoid AD_Init(void);
uint16_t AD_GetValue(uint8_t ADC_Channel);#endif
3、编写main.c代码
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "AD.h"uint16_t AD0,AD1,AD2,AD3;int main(void)
{OLED_Init();AD_Init();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);AD1 = AD_GetValue(ADC_Channel_1);AD2 = AD_GetValue(ADC_Channel_2);AD3 = AD_GetValue(ADC_Channel_3);OLED_ShowNum(1,5,AD0,4);OLED_ShowNum(2,5,AD1,4);OLED_ShowNum(3,5,AD2,4);OLED_ShowNum(4,5,AD3,4);Delay_ms(100);}
}
4、实现效果
AD多通道
