STM8S_005_ ADC采集單通道電壓

ADC更多強(qiáng)大的功能后續(xù)呈現(xiàn) 寫(xiě)在前面 Ⅰ

和前面51系列的芯片相比，STM8S芯片的優(yōu)勢(shì)之一在于外設(shè)資源要豐富且功能要強(qiáng)大的多。因此，本文講述STM8S的一項(xiàng)比較實(shí)用的功能：ADC采集電壓。

在物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品中，大多數(shù)傳感器都使用了模數(shù)轉(zhuǎn)換（ADC）這一功能。本文提供STM8兩種轉(zhuǎn)換模式：

?單次軟件觸發(fā)

?連續(xù)轉(zhuǎn)換

本文將結(jié)合“STM8S參考手冊(cè)”中ADC章節(jié)和軟件源代碼給大家講述關(guān)于UART的基礎(chǔ)知識(shí)和用法。

為方便大家閱讀，本文內(nèi)容已經(jīng)整理成PDF文件：

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

ADC基礎(chǔ)知識(shí) Ⅱ

ADC：Analog-to-Digital Converter，即模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換

STM8S提供的ADC1和ADC2是10位的逐次比較型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。提供多達(dá)16個(gè)多功能的輸入通道(實(shí)際準(zhǔn)確的通道數(shù)量在數(shù)據(jù)手冊(cè)的引腳描述說(shuō)明)。 A/D轉(zhuǎn)換的各個(gè)通道可以執(zhí)行單次和連續(xù)的轉(zhuǎn)換模式。

相對(duì)于ADC2， ADC1具有一些擴(kuò)展功能，包括掃描模式，帶緩存的連續(xù)模式以及模擬看門(mén)狗。請(qǐng)參考數(shù)據(jù)手冊(cè)來(lái)了解不同產(chǎn)品型號(hào)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(xù)的轉(zhuǎn)換模式

● 可編程的(轉(zhuǎn)換頻率的)預(yù)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(shí)器觸發(fā)信號(hào)(TRGO)來(lái)作為外部觸發(fā)信號(hào)

● 模擬放大 (對(duì)于具有VREF引腳的型號(hào))

● 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)可產(chǎn)生中斷

● 靈活的數(shù)據(jù)對(duì)齊方式

● ADC 輸入電壓范圍： VSSA ≤ VIN ≤ VDDA

ADC1具有以下擴(kuò)展功能：

● 帶緩沖的連續(xù)轉(zhuǎn)換模式

● 單次和連續(xù)轉(zhuǎn)換的掃描模式

● 具有上限和下限門(mén)檻的模擬看門(mén)狗

● 模擬看門(mén)狗事件發(fā)生可產(chǎn)生中斷

ADC 開(kāi)-關(guān)控制：

通過(guò)置位ADC_CR1寄存器的 ADON位來(lái)開(kāi)啟ADC。當(dāng)首次置位ADON位時(shí)， ADC從低功耗模式喚醒。為了啟動(dòng)轉(zhuǎn)換必須第二次使用寫(xiě)指令來(lái)置位ADC_CR1寄存器的位。

在轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)ADC會(huì)保持在上電狀態(tài)，用戶只需要置位ADON位一次來(lái)啟動(dòng)下一次的轉(zhuǎn)換。

如果長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有使用ADC，推薦將ADC模塊切換到低功耗模式來(lái)降低功耗，這可以通過(guò)清零ADON位來(lái)實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)ADC模塊上電后，所選通道對(duì)應(yīng)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(zhuǎn)換通道。

ADC時(shí)鐘：

ADC的時(shí)鐘是由fMASTER時(shí)鐘經(jīng)過(guò)預(yù)分頻后供給的。時(shí)鐘的預(yù)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(dá) 16 個(gè)外部輸入通道。實(shí)際外部通道的數(shù)量取決于MCU 封裝大小。

如果在一次轉(zhuǎn)換過(guò)程中改變通道選擇，那么當(dāng)前的轉(zhuǎn)換被復(fù)位同時(shí)一個(gè)新的開(kāi)始指令脈沖被發(fā)送到ADC

轉(zhuǎn)換模式：

ADC支持5種轉(zhuǎn)換模式：?jiǎn)未文Ｊ?，連續(xù)模式，帶緩存的連續(xù)模式，單次掃描模式，連續(xù)掃描模式。

軟件工程源代碼 Ⅲ

1、關(guān)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(fā)數(shù)據(jù)”增加ADC修改而來(lái)。初學(xué)的朋友可以參看我前面對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)文章，那些文章講的比較詳細(xì)。

工程源代碼主要實(shí)現(xiàn)功能：ADC單次軟件觸發(fā)采集電壓、ADC連續(xù)轉(zhuǎn)換采集電壓。

本文重點(diǎn)講述關(guān)于ADC的內(nèi)容：

ADC_Initializes：ADC初始化

ADC_Read：讀取電壓

2.代碼分析說(shuō)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(jiǎn)單，配置ADC對(duì)應(yīng)的引腳為浮動(dòng)輸入模式。

ADC1_Init初始化ADC配置：

ADC1_CONVERSIONMODE_SINGLE：?jiǎn)未无D(zhuǎn)換（該參數(shù)可以為連續(xù)轉(zhuǎn)換）

ADC1_CHANNEL_3：對(duì)應(yīng)通道（具體查看數(shù)據(jù)手冊(cè)）

ADC1_PRESSEL_FCPU_D2：時(shí)鐘分頻

ADC1_EXTTRIG_TIM：外部觸發(fā)方式

DISABLE：是否使能該觸發(fā)方式

ADC1_ALIGN_RIGHT：對(duì)齊方式（可以左右對(duì)齊）

ADC1_SCHMITTTRIG_CHANNEL3：指定觸發(fā)通道

DISABLE：是否使能指定觸發(fā)通道

ADC1_Cmd(ENABLE)使能ADC.

B.ADC_Read：讀取電壓函數(shù)

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(zhuǎn)換和連續(xù)轉(zhuǎn)換的區(qū)別：

單次轉(zhuǎn)換就是每次都需要軟件觸發(fā)一下；

而連續(xù)則不需要軟件每次都觸發(fā)，只需要觸發(fā)一次。

C.主函數(shù)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(guò)UART串口打印的方式進(jìn)行測(cè)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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