【stm32/CubeMX、HAL库】swjtu嵌入式实验七 ADC 实验

相关电路与IO引脚

注意：串口打印重定向后使用printf打印需要在keil里勾选 Use MicroLIB ，否则会卡住。 

参看：https://zhuanlan.zhihu.com/p/565613666

串口重定向：

/* USER CODE BEGIN Includes */#include <stdio.h>// 包含标准输入输出头文件/* USER CODE END Includes */int fputc(int ch,FILE *f){//采用轮询方式发送1字节数据，超时时间设置为无限等待HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t *)&ch,1,HAL_MAX_DELAY);return ch;}int fgetc(FILE *f){uint8_t ch=0;// 采用轮询方式接收 1字节数据，超时时间设置为无限等待HAL_UART_Receive( &huart1,(uint8_t*)&ch,1, HAL_MAX_DELAY );return ch;}

ADC的GPIO复用引脚表：

 参考：

视频教程：14.1和14.2节

【【14.1】STM32 ADC模数转换器 感知世界的钥匙——Kevin带你读《STM32Cube高效开发教程基础篇》】 https://www.bilibili.com/video/BV1CV4y1k71M/?share_source=copy_web&vd_source=9332b8fc5ea8d349a54c3989f6189fd3

博客：

https://blog.csdn.net/little_grapes/article/details/121154513

ADC相关函数：

 实验内容

1、利用 ADC1 通道 3 采样 PA3 的电压值，将 ADC 采样值和转换的电压值通过串行口返回， 调节电位器，观察运行结果。

根据前面的复用引脚表，选择ADC1的通道IN3。

CubeMX配置如下，

采样时间（sampling time）选择55.5cycles，采样时间长一些结果更准确。

因为也要使用中断方式，所以要开启中断

 

轮询方式：

  /* USER CODE BEGIN 2 */HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1);/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 *///轮询HAL_ADC_Start(&hadc1);HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,50);//is it finished?if(HAL_IS_BIT_SET(HAL_ADC_GetState(&hadc1),HAL_ADC_STATE_REG_EOC)){adc_res=HAL_ADC_GetValue(&hadc1);printf("voltage value:%.1f V\r\n",adc_res*3.3/4095);}//延时一段时间再启动转换HAL_Delay(1000);}/* USER CODE END 3 */

 中断方式（直接把轮询相关的代码替换，详见参考的文章）

  /* USER CODE BEGIN 2 *///中断方式启动ADC转换HAL_ADC_Start_IT(&hadc1);/* USER CODE END 2 */

 回调函数：

void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)
{if(hadc->Instance==ADC1){adc_res=HAL_ADC_GetValue(&hadc1);printf("voltage value:%.2f V,original value:%d \r\n",adc_res*3.3/4095,adc_res);}
}

2、编写程序，利用光敏电阻设计光电开关，控制 LED1 点亮和熄灭。

光敏电阻对应引脚PA2，选择ADC1的IN2通道，选择使用定时器作为中断源，注意此时要关闭连续转换，cubemx配置：

记得开启ADC中断。

然后配置定时器，这里用定时器3，频率为72mhz/(7200*5000)

 

 代码：

  /* USER CODE BEGIN 2 *///中断方式启动ADC转换HAL_ADC_Start_IT(&hadc1);//开启定时器3HAL_TIM_Base_Start(&htim3);/* USER CODE END 2 */

 回调函数（这里设置设置计算电压的方法也是按照3.3V作为参考电压，大于2.1V就点亮灯（这里点亮了两个灯），灯的引脚看前面的GPIO实验）

void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)
{if(hadc->Instance==ADC1){adc_res=HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//	printf("voltage value:%.1f V\r\n",adc_res*3.3/4095);if(adc_res*3.3/4095>2.1){HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_13,0);HAL_GPIO_WritePin(GPIOF,GPIO_PIN_0,1);}	else{HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_13,1);HAL_GPIO_WritePin(GPIOF,GPIO_PIN_0,0);}}
}

3、设计一个室内温控系统，PA3 采样电压表示采集的温度，阈值上限为 2.5V，下限为 1V，采样电压显示在数码管上。

（1）当采样电压低于 1V（温度过低），蜂鸣器鸣叫（模拟声音报警），LED1 闪烁（模 拟光报警），全彩灯打开（模拟加热）。

（2）当采样电压位于 1V~2.5V 时，正常，蜂鸣器不叫，发光二极管不亮，电机不转。

（3）当采样电压高于 2.5V 时（温度过高），蜂鸣器鸣叫（模拟声音报警），LED1 闪烁 （模拟光报警），电机旋转（模拟风扇降温）。

这里蜂鸣器（PB8）用定时器4通道3输出一定频率的PWM控制，led闪烁间隔时间用cnt控制，循环了一定次数才翻转电平。配置如下：

段码表10以后是原来的数字加上了小数点显示 

/* USER CODE BEGIN 0 */uint8_t flag=0;int res=0;
//uint8_t table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x80 };//10表示'-'
uint8_t table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x80+0x3f,0x80+0x06,0x80+0x5b,0x80+0x4f,0x80+0x66,0x80+0x6d,0x80+0x7d,0x80+0x07,
0x80+0x7f,0x80+0x6f, };//10表示'-'
uint8_t s[]={0,0,0,0,0,0,10,0};
uint16_t adc_res=0;
int light_flag=0;uint8_t n1;uint8_t n2;void write_byte(uint8_t date){unsigned char i;for(i=0;i<8;i++){HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_7,(date>>(7-i))&0x01);HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_5,1);HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_5,0);}HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_8,1);HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_8,0);}int fputc(int ch,FILE *f){//采用轮询方式发鿿1字节数据，超时时间设置为无限等待HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t *)&ch,1,HAL_MAX_DELAY);return ch;}int fgetc(FILE *f){uint8_t ch=0;// 采用轮询方式接收 1字节数据，超时时间设置为无限等待HAL_UART_Receive( &huart1,(uint8_t*)&ch,1, HAL_MAX_DELAY );return ch;}

void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)
{if(hadc->Instance==ADC1){adc_res=HAL_ADC_GetValue(&hadc1);float vol=adc_res*3.3/4095;printf("voltage value:%.2f V\r\n",vol);if(vol <1){HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_13,0);light_flag=1;HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_12, 0);HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_13, 0);HAL_TIM_PWM_Start(&htim4,TIM_CHANNEL_3);}	else if(adc_res*3.3/4095 >=1 &&adc_res*3.3/4095<=2.5){HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_13,1);HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_12, 0);HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_13, 0);HAL_TIM_PWM_Stop(&htim4,TIM_CHANNEL_3);light_flag=0;}else{light_flag=1;HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_12, 1);HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_13, 0);HAL_TIM_PWM_Start(&htim4,TIM_CHANNEL_3);       }n1=(uint8_t)vol;n2=(uint8_t)(vol*10)%10;//printf(" value:%d V\r\n",n1);//printf(" value:%d V\r\n",n2);}
}

  int cnt=0;/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */if(light_flag==1){cnt++;if(cnt==50){cnt=0;HAL_GPIO_TogglePin(GPIOF,GPIO_PIN_0);}}else{HAL_GPIO_WritePin(GPIOF,GPIO_PIN_0,0);cnt=0;}s[7]=n2;s[6]=n1+10;for(int i=8;i<11;i++){write_byte(table[s[15-i]]);HAL_GPIO_WritePin(GPIOF,0x01<<i,0);HAL_Delay(1);HAL_GPIO_WritePin(GPIOF,0x01<<i,1);}}/* USER CODE END 3 */

源文件见个人主页。