4 小车电池电量检测（ADC实验）

3.2.2

ADC转换器1

ADC轮询方式1

ADC的数据类型和接口函数typedefstruct{ ADC_TypeDef*Instance;//ADC1/ADC2/ADC3 ADC_InitTypeDefInit;//初始化结构体变量 __IOuint32_tNbrOfCurrentConversionRank;//规则序列中ADC转换的总通道数 DMA_HandleTypeDef*DMA_Handle;//DMA方式使用 HAL_LockTypeDefLock; __IOuint32_tState; __IOuint32_tErrorCode;}ADC_HandleTypeDef;ADC处理结构ADC_HandleTypeDef结构体类型，包括7个成员变量ADC结构体ADC_InitTypeDef定义ADCADC类型定义设置规则序列通道以及采样周期的函数是:ADC_ChannelConfTypeDef结构体ADC调用实例配置好通道并且使能ADC后，接下来就是读取ADC值，查询方式读取，HAL库提供了专用函数：读取ADC值ADC--

南昌大学“卓越”辅导员培养工程建设接口函数：HAL_ADC_Init函数原型HAL_StatusTypeDefHAL_ADC_Init(ADC_HandleTypeDef*hadc) 功能描述按照结构体“ADC_InitTypeDef”中指定的参数，初始化ADC外设和通用组入口参数1hadc：ADC控制器句柄的地址返回值HAL状态值注意事项无1 初始化ADC外设和通用组函数：HAL_ADC_Init--

南昌大学“卓越”辅导员培养工程建设接口函数：HAL_ADC_GetValue函数原型uint32_tHAL_ADC_GetValue(ADC_HandleTypeDef*hadc) 功能描述获得ADC规则组转换结果入口参数1hadc：ADC控制器句柄的地址返回值无注意事项无2 获得ADC规则组转换结果：HAL_ADC_GetValue3 等待规则组转换完成HAL_ADC_PollForConversion接口函数：HAL_ADC_PollForConversion函数原型HAL_StatusTypeDefHAL_ADC_PollForConversion(ADC_HandleTypeDef*hadc,uint32_tTimeout) 功能描述等待规则组转换完成。入口参数1hadc：ADC控制器句柄的地址入口参数2Timeout：以毫秒为单位的超时时间值注意事项无3.2.3单通道ADC轮询方式AD转换序号设备/资源名称数量是否准备到位（√）1STM32F407核心板1

2可调电位器1

1、实验器材本任务所需的实验器材清单如表3-27所示。基础任务ADC小车电池电量检测(单通道轮询方式ADC采样)表3-27实验器材清单基础任务01任务目标掌握CubeMX软件配置ADCl单通道轮询方式采集数据功能的方法。02任务内容利用ADC1的通道6(对应引脚PA6)来测量一个外部模拟电压0~3.3v，并将转换结果通过串口发送到PC端，PC端通过串口调试助手查看结果。ADC小车电池电量检测(单通道轮询方式ADC采样)--

南昌大学“卓越”辅导员培养工程建设设计思路ADC开启PA口时钟和ADC1时钟，设置PA6为模拟输入；初始化ADC，设置ADC时钟分频系数，分辨率，模式，扫描方式，对齐方式等信息；开启AD转换器。配置通道，读取通道ADC值。设计思路--

南昌大学“卓越”辅导员培养工程建设硬件连接图ADC实验利用电位器中心抽头接PA6，另两端接3.3v和GND，接线示意图如图所示PA63.3v,GND可调电位器ADC时钟ADC实验配置ADC时钟频率ADC外设配置配置ADC1通道1ADC程序编写配置ADC1通道1生成MDK工程后，进行应用程序编写，打开main.c文件，按程序清单3-3，在指定的位置修改代码。/*USERCODEBEGINPV*/uint16_tadcx;floatADC_Value;/*USERCODEENDPV*//*Privatefunctionprototypes----------------------------------------------*/voidSystemClock_Config(void);/*USERCODEBEGINPFP*/ uint16_tGet_Adc(uint32_tch);//

Get_Adc()函数声明 uint16_tGet_Adc_Average(uint32_tch,uint8_ttimes);//

Get_Adc_Average()声明/*USERCODEENDPFP*/intmain(void){HAL_Init();SystemClock_Config();

/*Initializeallconfiguredperipherals*/MX_GPIO_Init();MX_ADC1_Init();MX_USART1_UART_Init();

/*USERCODEBEGIN2*/HAL_ADC_Start(&hadc1);

/*USERCODEEND2*/--

南昌大学“卓越”辅导员培养工程建设ADC

while(1){

/*USERCODEENDWHILE*/

/*USERCODEBEGIN3*/ adcx=Get_Adc_Average(ADC_CHANNEL_6,10); printf("%d\r\n",adcx); ADC_Value=adcx*3.3/4096; printf("Themeasuredvoltagevalueis%.4fV\r\n",ADC_Value); HAL_Delay(1000);}

/*USERCODEEND3*/程序编写ADC程序编写/*USERCODEBEGIN4*/uint16_tGet_Adc(uint32_tch){//轮询方式读取通道号为ch的ADC转化值 ADC_ChannelConfTypeDefADC1_ChanConf; ADC1_ChanConf.Channel=ch; ADC1_ChanConf.Rank=1; ADC1_ChanConf.SamplingTime=ADC_SAMPLETIME_56CYCLES; HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1,&ADC1_ChanConf);//通道配置 HAL_ADC_Start(&hadc1); HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,10);//轮询方式，超时等待10ms

return(uint16_t)HAL_ADC_GetValue(&hadc1);}uint16_tGet_Adc_Average(uint32_tch,uint8_ttimes){//求通道号为ch,采集次数为times次的平均值 uint32_ttemp_val=0; uint8_tt;

for(t=0;t<times;t++) { temp_val+=Get_Adc(ch); HAL_Delay(5); }

return(uint16_t)temp_val/times;}/*USERCODEEND4*/轮询方式读取ADC采样值多次采样，求平均值--

南昌大学“卓越”辅导员培养工程建设程序运行结果ADC3

ADC中断方式进阶任务101任务目标掌握CubeMX软件配置ADCl单通道中断方式采集数据功能的方法。02任务内容利用ADC1的通道6(对应引脚PA6)来测量一个外部模拟电压0~3.3v，并将转换结果通过串口发送到PC端，PC端通过串口调试助手查看结果。ADC小车电池电量检测（单通道中断方式ADC采样）--

南昌大学“卓越”辅导员培养工程建设设计思路ADCADC单次数据采样与电压换算[中断方式方式]1.设置ADC_IN6（PA6）为12位ADC，右对齐，启用中断。2.采用中断这两种方式，每隔1秒采样一次ADC的数据。3.将每次读取到的ADC采样值转换为对应电压值，发送到上位机。设计思路外设配置配置ADC1中断配置管脚配置外设配置USART1配置编写用户程序在main.c文件中添加如下代码：intmain(void){HAL_Init();SystemClock_Config();

/*Initializeallconfiguredperipherals*/MX_GPIO_Init();MX_ADC1_Init();MX_USART1_UART_Init();

/*USERCODEBEGIN2*/printf("adcforinterrupttest:\r\n");//发送提示信息

/*USERCODEEND2*/

/*Infiniteloop*/

/*USERCODEBEGINWHILE*/

while(1)

{

/*USERCODEENDWHILE*/

/*USERCODEBEGIN3*/HAL_ADC_Start_IT(&hadc1);//启动一个非阻塞式的ADC转换并读取数据HAL_Delay(1000);

}

/*USERCODEEND3*/}ADC中断回调函数可在adc.c文件中/*USERCODEBEGIN1*/和/*USERCODEend1*/添加ADC的中断回调函数/*USERCODEBEGIN1*/voidHAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef*hadc){uint16_tADC0_Value,ADC0_Volt;

if(hadc->Instance==ADC1)

{HAL_ADC_Stop_IT(&hadc1);//关闭ADCADC0_Value=HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//读取ADC转换结果ADC0_Volt=ADC0_Value*3300/4096;//将采样值换算成电压值

//向上位机发送ADC采样信息printf("\r\nADC0_Value=%d,ADC0_Volt=%dmV\r\n",ADC0_Value,ADC0_Volt);

}}/*USERCODEEND1*/编写用户程序ADC.h文件中添加头文件编写用户程序#ifndef__ADC_H__#define__ADC_H__#ifdef__cplusplusextern

"C"{#endif/*Includes------------------------------------------------------------------*/#include

"main.h"/*USERCODEBEGINIncludes*/#include

"usart.h"/*USERCODEENDIncludes*/编译程序，下载程序到核心板，电位器接线不变，打开串口调试助手，观察到如图所示界面。运行结果进阶任务2小车电池电量检测（定时器触发的单通道中断方式ADC采样）开一个定时器，每1s中断1次，在其中断回调函数中启动ADC，允许ADC中断，A/D转换完成后，在ADC的中断回调函数中打印采样结果。刚刚介绍的案例中，在主程序中使用了hal_delay(1000),函数，极大的消耗了MCU的宝贵时间，在实际项目中并不常用。可用小面的思路实现：配置TIM2外设设置TIM2每1s中断一次。在CubeMX中配置如图所示。配置ADC1外设ADC1的IN6配置。配置USART1外设USART1配置编写用户程序在main.c文件中添加如下代码：intmain(void){HAL_Init();SystemClock_Config();/*Initializeallconfiguredperipherals*/MX_GPIO_Init();MX_ADC1_Init();MX_USART1_UART_Init();MX_TIM2_Init();

/*USERCODEBEGIN2*/printf("Timer2TriggerADCtest:\r\n");HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);HAL_ADC_Start_IT(&hadc1);/*USERCODEEND2*/

/*USERCODEBEGINWHILE*/

while(1)

{

/*USERCODEENDWHILE*/

/*USERCODEBEGIN3*/

}

/*USERCODEEND3*/编写用户程序在main.c文件中添加如下代码：/*USERCODEBEGIN4*/voidHAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef*hadc){//ADC中断回调函数uint16_tADC0_Value,ADC0_Volt;

if(hadc->Instance==ADC1)

{ADC0_Value=HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//读取ADC转换结果ADC0_Volt=ADC0_Value*3300/4096;//将采样值换算成电压值printf("\r\nADC0_Value=%d,ADC0_Volt=%dmV\r\n",ADC0_Value,ADC0_Volt);

//向上位机发送ADC采样信息

}HAL_ADC_Stop_IT(&hadc1);}voidHAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef*htim){//TIM2每隔1s中断1次，回调函数中启动ADC。

if(htim->Instance==TIM2)

{HAL_ADC_Start_IT(&hadc1);

}}/*USERCODEEND4*/进阶任务3小车电池电量检测（定时器触发的单通道中断方式ADC采样）配置ADC的触发方式为定时器触发，A/D转换完成后，在ADC的中断回调函数中打印采样结果。刚刚介绍的案例中，在主程序中使用了hal_delay(1000),函数，极大的消耗了MCU的宝贵时间，在实际项目中并不常用。可用小面的思路实现：配置ADC1外设ADC1的IN6配置，请注意④和⑤处的配置。配置TIM2外设设置TIM2每1s产生一次更新事件。在CubeMX中配置如图所示，注意④。配置NVIC在Pinout&Configuration标签页左边SystemCore/NVIC中勾选ADC1/2/3全局中断，然后选择合适的中断优先级即可，如图所示，注意②。intmain(void){HAL_Init();/*Configurethesystemclock*/SystemClock_Config();

/*Initializeallconfiguredperipherals*/MX_GPIO_Init();MX_ADC1_Init();MX_TIM2_Init();MX_USART1_UART_Init();

/*USERCODEBEGIN2*/HAL_ADC_Start_IT(&hadc1);HAL_TIM_Base_Start(&htim2);

/*USERCODEEND2*//*USERCODEBEGINWHILE*/

while(1)

{

/*USERCO