智能小车系统设计（STM32版） - 第10章 -基础实验：电池电压检测实验

第10章实验8——电池电压检测实验2022Batteryvoltagedetectionexperiment

实

验

内

容Experimentcontent“

通过学习智能小车核心板上的电池电压测量电路原理图、STM32微控制器的ADC相关功能和寄存器、DMA相关功能和寄存器以及STM32的固件库函数，编写智能小车电池电压检测驱动程序，将测量结果保存到Common模块中，并在OLED显示屏上显示出来。One

ExperimentalprincipleTwo

实

验

原理“电池电压测量电路原理图

电池电压测量电路原理图如左图所示，从图中可以看出，电池电压测量连接的STM32F103RCT6芯片引脚为PA1，对应STM32的ADC123通道1。与之对应的DMA通道为DMA1_Channel_1。

ADC功能框图如右图所示。该框图涉及非常全面，本实验仅涉及其中一部分，ADC的电源与参与电压、ADC时钟及其转换时间、ADC输入通道、ADC触发源、模拟至数字转换器、数据寄存器。ADC功能框图

如左图所示是DMA功能框图，本实验涉及DMA外设和存储器、DMA请求、DMA控制器。DMA功能框图

本实验涉及的ADC寄存器包括控制寄存器1（ADC_CR1）、控制寄存器2（ADC_CR2）、采样时间寄存器1（ADC_SMPR1）、采样时间寄存器2（ADC_SMPR2）、ADC规则序列寄存器1（ADC_SQR1）、ADC规则序列寄存器2（ADC_SQR2）和ADC规则序列寄存器3（ADC_SQR3）。

以控制寄存器1（ADC_CR1）为例：0000：独立模式0001：混合的同步规则+注入同步模式0010：混合的同步规则+交替触发模式0011：混合同步注入+快速交叉模式0100：混合同步注入+慢速交叉模式0101：注入同步模式0110：规则同步模式0111：快速交叉模式1000：慢速交叉模式1001：交替触发模式本实验设为0000：独立模式ADC部分寄存器

本实验涉及的ADC固件库函数包括ADC_Init、ADC_DMACmd、ADC_RegularChannelConfig、ADC_ExternalTrigConvCmd、ADC_Cmd、ADC_ResetCalibrationADC_StartCalibration、ADC_GetResetCalibrationStatus、ADC_GetCalibrationStatus。这些函数在stm32f10x_adc.h文件中声明，在stm32f10x_adc.c文件中实现。以ADC_DMACmd为例：ADC_DMACmd(ADC2,ENABLE);ADC部分固件库函数

本实验涉及的DMA寄存器包括中断状态寄存器（DMA_ISR)、DMA中断标志清除寄存器（DMA_IFCR)、DMA通道x配置寄存器（DMA_CCRx）（x=1,…,7）、DMA通道x传输数量寄存器（DMA_CNDTRx）（x=1,…,7）、DMA通道x外设地址寄存器（DMA_CPARx）（x=1,…,7）、DMA通道x存储器地址寄存器（DMA_CMARx）（x=1,…,7）。以DMA通道x外设地址寄存器（DMA_CPARx）（x=1,…,7）为例：本实验向DMA_CPAR1写入ADC1->DR的地址DMA部分寄存器

本实验涉及的DMA固件库函数包括DMA_Init、DMA_ITConfig、DMA_Cmd、DMA_ClearITPendingBit。这些函数在stm32f10x_dma.h文件中声明，在stm32f10x_dma.c文件中实现。以DMA_ClearITPendingBit为例：DMA_ClearITPendingBit(DMA_IT_GL5);DMA部分固件库函数

STM32微控制器共有3组ADC，分别是ADCI、ADC2和ADC3，每组至多有18个通道，但是每组只有一个ADCxDR寄存器(存放A/D转换结果)。这就带来一个问题，当多通道采样时，不同通道的A/D转换结果会相互覆盖。程序随机读ADCx_DR寄存器时，无法确定这是哪个通道的转换结果。有多种方法可以解决上述问题，下面介绍一种使用DMA来解决的方法。原理如右图所示：第一次A/D转换完成之后，DMA将ADCx_DR中的转换结果存入数组第一个单元，第二次转换完成后存入数组的第二个单元，依此类推。当ADC组中所有通道读取一遍之后DMA又写入数组第一个单元。如此多个通道的A/D转换结果就按照顺序存入数组中。若需要读取某个通道的A/D转换结果，只需要读取对应位置即可。这种方法的优点是不占用CPU资源，ADC采样通道数量没有限制，但是会占用外设资源。多通道ADC采样原理步骤1：复制并编译原始工程 步骤2：添加BEEP文件对 步骤3：完善BEEP.h文件 步骤4：完善BEEP.c文件 步骤5：完善蜂鸣器驱动应用层步骤6：编译及下载验证实验步骤Experimentalsteps“Three实验步骤steps步骤1：复制并编译原始工程步骤2：添加ADC和CalcBatPower文件对 步骤3：完善ADC.h文件步骤4：完善ADC.c文件步骤5：完善CalcBatPower.h文件步骤6：完善CalcBatPower.c文件步骤7：完善电池电压检测实验应用层步骤8：编译及下载验证本

章

任

务Tasksinthischapter“Four

本章任务Tasks

智能小车核心板的电源输入端有一个电流检测电路，如图所示，可以监测流经整个小车的电流。