摘要

本文章基于國信長天M4開發板，講述了ADC資料采集的應用，祝各位學生藍橋杯比賽取得好成績!

M4開發板 ADC部分原理圖

由上圖可以看出，開發板上有兩個可調電阻R37, R38，分別連接到PB15，和PB12，查閱芯片的資料手冊，可知：

PB12  --> ADC1_IN11

PB15  --> ADC2_IN15

ADC 使用步驟

下面將基于硬體原廠提供的顯示屏示例代碼：HAL_06_LCD 介紹ADC的使用步驟：

① 添加 stm32g4xx_hal_adc.c，stm32g4xx_hal_adc_ex.c

雙擊Drivers/STM32G4xx_HAL_Driver,打開添加檔案對話框，在向上一級 -> Drivers -> STM32G4xx_HAL_Driver -> Src中，找到stm32g4xx_hal_adc.c 和 stm32g4xx_hal_adc_ex.c 并添加，添加后如下圖所示：

② 修改 stm32g4xx_hal_conf.h 檔案

在如下位置找到該檔案，并打開：

取消注釋 #define HAL_ADC_MODULE_ENABLED 這一行，取下注釋后如下圖所示：

③ main.c 添加#include "stm32g4xx_hal_adc.h"

在 main.c 適當位置添加#include "stm32g4xx_hal_adc.h"，添加后如下圖所示：

④ 復制如下 ADC 初始化及獲取ADC值的代碼

注意：下列代碼包含了ADC1_IN11和ADC2_IN15的初始化，同學們按需復制！

ADC_HandleTypeDef hadc1 , hadc2; //宣告兩個ADC結構體

uint16_t getADC1(void) // 獲取PB12引腳的電壓(對應R38電阻)
{
	uint16_t adc = 0;
	
	HAL_ADC_Start(&hadc1);
	adc = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
	
	return adc;
}

static void MX_ADC1_Init(void) //ADC1_IN11初始化
{
  	ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};
	RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInit = {0};
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
	
	PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_ADC12;
  	PeriphClkInit.Adc12ClockSelection = RCC_ADC12CLKSOURCE_SYSCLK;
  	HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit); //配置ADC12的時鐘
	
	__HAL_RCC_ADC12_CLK_ENABLE(); //使能ADC12的時鐘

	hadc1.Instance = ADC1;
	hadc1.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_ASYNC_DIV1; //分頻系數
	hadc1.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B; //ADC資料位數
	hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT; //ADC資料對其
	hadc1.Init.GainCompensation = 0;
	hadc1.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE;
	hadc1.Init.EOCSelection = ADC_EOC_SINGLE_CONV;
	hadc1.Init.LowPowerAutoWait = DISABLE;
	hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;
	hadc1.Init.NbrOfConversion = 1;
	hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
	hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;
	hadc1.Init.ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_NONE;
	hadc1.Init.DMAContinuousRequests = DISABLE;
	hadc1.Init.Overrun = ADC_OVR_DATA_PRESERVED;
	hadc1.Init.OversamplingMode = DISABLE;
	
	HAL_ADC_Init(&hadc1); //初始化ADC1
	
	sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_11; //設定采樣通道為 11(PB12引腳)
	sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1;
	sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_640CYCLES_5;
	sConfig.SingleDiff = ADC_SINGLE_ENDED;
	sConfig.OffsetNumber = ADC_OFFSET_NONE;
	sConfig.Offset = 0;
	
	HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig); //初始化ADC采樣通道
	
	GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_12;
	GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
	GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
	GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
	HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct); // 初始化PB12引腳為模擬模式
}


uint16_t getADC2(void) // 獲取PB15引腳的電壓(對應R37電阻)
{
	uint16_t adc = 0;
	
	HAL_ADC_Start(&hadc2);
	adc = HAL_ADC_GetValue(&hadc2);
	
	return adc;
}

static void MX_ADC2_Init(void)
{
	ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};
	RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInit = {0};
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
	
	PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_ADC12;
	PeriphClkInit.Adc12ClockSelection = RCC_ADC12CLKSOURCE_SYSCLK;
	HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit);
	
	__HAL_RCC_ADC12_CLK_ENABLE();
	
	hadc2.Instance = ADC2;
	hadc2.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_ASYNC_DIV1;
	hadc2.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;
	hadc2.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
	hadc2.Init.GainCompensation = 0;
	hadc2.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE;
	hadc2.Init.EOCSelection = ADC_EOC_SINGLE_CONV;
	hadc2.Init.LowPowerAutoWait = DISABLE;
	hadc2.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;
	hadc2.Init.NbrOfConversion = 1;
	hadc2.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
	hadc2.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;
	hadc2.Init.ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_NONE;
	hadc2.Init.DMAContinuousRequests = DISABLE;
	hadc2.Init.Overrun = ADC_OVR_DATA_PRESERVED;
	hadc2.Init.OversamplingMode = DISABLE;
	
	HAL_ADC_Init(&hadc2);
	
	sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_15; //設定采樣通道為 15(PB15引腳)
	sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1;
	sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_640CYCLES_5;
	sConfig.SingleDiff = ADC_SINGLE_ENDED;
	sConfig.OffsetNumber = ADC_OFFSET_NONE;
	sConfig.Offset = 0;
	
	HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc2, &sConfig);
	
	GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_15;
	GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
	GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
	GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
	HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct); // 初始化PB12引腳為模擬模式
}

⑤ 在main() 中呼叫 MX_ADC1_Init(); , MX_ADC2_Init();

如下圖所示，在main() 函式的適當位置呼叫 MX_ADC1_Init(); , MX_ADC2_Init();

⑥ 獲取電壓值

在main() 的while()中插入如下代碼：

char buf[64] = {0};

sprintf(buf , "ADC1(R38): %.2f V", (3.3 * getADC1())/4096);
LCD_DisplayStringLine(Line8, (uint8_t *)buf);

sprintf(buf , "ADC2(R37): %.2f V", (3.3 * getADC2())/4096);
LCD_DisplayStringLine(Line9, (uint8_t *)buf);

⑦ 運行效果圖

總結

ADC使用步驟總結如下：

1. 添加stm32g4xx_hal_adc.c，stm32g4xx_hal_adc_ex.c
2. 打開 stm32g4xx_hal_conf.h ，取消注釋 HAL_ADC_MODULE_ENABLED
3. 主函式 添加 #include "stm32g4xx_hal_adc.h"
4. 復制(手打)代碼 到 main() 上面；
5. 在主函式中呼叫 MX_ADC1_Init()； , MX_ADC2_Init()；
6. 呼叫 getADC1(),getADC2() 獲取ADC值

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