ADC -模数转换 - 将模拟信号转换为数字信号
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ADC -模数转换 - 将模拟信号转换为数字信号
STM32方面使用的AD转化方式是逐次逼近法
ADC
什么叫单次，连续，扫描，中断？
应用：运用STM32中ADC转换器采集光照
编写代码
初始化
5、获取光照的值
- 这一节我们来讲adc类设备
设备怎么区分呢？
串口类设备与单片机通信有串口
io类设备与单片机通信用io ADC类设备和单片机通信接口用adc
- 什么叫ADC类设备？通信接口为ADC的设备，输出的数据量为模拟量的设备。
- 什么叫数字量，什么叫模拟量？
单片机能直接识别的：数字量 不能直接识别的：模拟量
假如一个传感器向外输出 3.3V 的电压，一般情况下，单片机识别为逻辑 1.
- 单片机能识别的电平是ttl电平
TTL 电平的标准如下：
• 输出高电平：大于 2.4V，典型值为 3.5V。
• 输出低电平：小于 0.4V，典型值为 0.2V。
• 输入高电平：大于 2.0V。
• 输入低电平：小于 0.8V.
- ADC可以将引脚上连续变化的模拟电压转换为内存中存储的数字变量，建立模拟电路到数字电路的桥梁
STM32主要是数字电路，数字电路只有高低电平，没有几V电压的概念，所以如果想读取电压值，就需要借助ADC模数转换器来实现，ADC读取引脚上的模拟电压，转换为一个数据，存在寄存器里，再把这个数据读取到变量中，就可以进行显示、判断、记录等等操作.
ADC可以将模拟信号转换为数字信号，是模拟电路到数字电路的桥梁
- 两个重要参数：
分辨率：一般用多少位来表示，12位AD值，它的表示范围就是0 - (2^12-1)，量化结果的范围是0~4095，位数越高，量化结果越精细，对应分辨率越高；
转换时间 ：1us表示从AD转换开始到产生结果，需要花1us的时间，对应AD转换的频率就是1MHZ，1MHZ为STM32 ADC的最快转换频率
- 数字量传感器：都有自己通信方式（DHT11 KQM6600）
- 模拟量传感器：电压值 ADC （ADC对应的IO口要设置成模拟输入）
STM32方面使用的AD转化方式是逐次逼近法
-
这是stm32上的adc使用的方法，在其他单片机上使用的就不一定是这个方法了
-
AD 转换方式：逐次逼近法
1.ADC 的转换精度：adc 能识别电压的最小值 0 1 2 3…
12 位/16 位 如12位adc的精度为(1/2^12) *参考电压最大值 V，最终得到的电压是adc能够识别的最小电压。 假如参考电压最大值为5v，那么最小电压为0.0012V
2.ADC 的参考电压：ADC 转换电压的范围
参考电压最小值<= 输入电压 <= 参考电压最大值
如adc能识别的最小电压为0.1v，那么2.2v的电压会被转换为22, 就是看2.2v有几个0.1v,如果精度数0.1v，那么每加一个0.1v都会加一,如果精度是1v，那么2.2v上涨0.1v ，与2.2v没区别
- tip:电压是相对的
ADC
- 首先翻出中文参考手册，翻到ADC部分
-- 12位就是转换精度，ADC只是一个模拟数字转换器，模拟量是从转换通道上读取的。
-- 什么叫左对齐右对齐？
-- 注意ADC的输入时钟不得超过14MHz，他是由PCLK2分频得到的。
- 下面看ADC的工作结构图
-- 如果两个通道都有数据要来转换的话，暂停规则通道的转换，先转换注入通道。（注入通道就相当于vip通道，而规则通道就相当于普通通道，优先转换vip通道）一般用的就是规则通道。
-- ADC只是一个转换器，那么转换的数据从哪来呢，是从数据通道（输入通道）来的。
-- 方框就是单片机上的引脚
-- 规则通道最多可转换16组数据，因为有16个通道，那么转换的顺序是什么呢，其实是我们可以控制的，将他写成序号1，那他就是第一个转换，写成序号2，就是第二个转换的。（是人为规定的），最后转换的结果保存在规则通道数据寄存器中。
什么叫单次，连续，扫描，中断？
12位ADC是一种逐次逼近型模拟数字转换器。它有多达18个通道，可测量16个外部和2个内部信号源。
各通道的 A/D 转换可以单次、连续、扫描或间断模式执行。ADC的结果可以左对齐或右对齐方式存储在 16 位数据寄存器中。
--（单次和连续是一个参数控制的，只能存在一个，而扫描和中断是分别控制的）
- 单次：只进行一次转换（只转换一次序号为1通道采样到的数据，尽管后面有其他通道在排队）
- 连续：进行多次转换 （只连续转换序号为1通道采样到的数据，尽管后面有其他通道在排队），如果序号1没有采样到数据，也只会等待序号1的通道，不会转换其他通道。
- 扫描：（一般与单次和连续一起使用，要么是单次扫描，要么是来连续扫描）开/关 ，普通的单次和连续是在扫描关闭的时候，如果扫描开启，单次扫描将变成会把规则通道里面所有的输入通道都进行一次转换。直到最后排队的输入通道转换完成。
tip：如果一开始排队的输入通道有3个，开始adc转换后，又排队进来输入通道，将不会进入转换。也就是只要adc转换开始，排队的输入通道固定为3个。
扫描开启后，连续扫描将变成会把规则通道里面所有的输入通道一直转换。最后一个输入通道转换完后，又继续转换第一个输入通道。 - 间断：（很少用到） 1 2 3 5 6 7 8 10 12 假如每次转换 2 个通道： 1 2 3 5 6 7 8 10 12，那么就分了5次转换
应用：运用STM32中ADC转换器采集光照
- 光敏电阻
-- 首先查看原理图，可知光敏电阻测的是那个点的电压，通过adc转换成一个值，那么这个值是什么意思呢？我们还要将这个值转换为（我们能看懂的）数据量，怎么转换，就要看光敏电阻的官方手册。知道他的转换公式。
-- 每一个传感器的公式都是不一样的，在公司里可以采用标定的方式。
编写代码
初始化
- 1、首先配置时钟（IO和外设的时钟），根据原理图采用PA5，adc用adc1
//时钟 A adc1
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE); //三个adc共用16个通道
- 2、配置IO口，PA5设置成模拟输入模式
//IO
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0}; //定义结构体变量，并且将结构体变量赋初值
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //速度
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模拟输入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
- 3、配置外设adc
-- adc的时钟不能超过14MHz，采用时钟分频
//外设
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); //adc的时钟不能超过14Mhz，6分频，把72Mhz的频率进行6分频，最终为14mhz
-- 配置外设初始化
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure = {0};
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //独立工作模式 //adc的工作模式 单独工作模式
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE; //关闭扫描 //是否要工作在扫描模式下，采集一个数据不用开，采集多个数据可以开扫描
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE; //关闭连续 //连续模式还是单次模式，disable是单次模式
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //软件触发 //触发模式，，，软件模式
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //数据右对齐 //对齐模式 右对齐
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1; //通道个数 //规定了顺序进行规则转换的通道数目
ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);
ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);//使能adc1
- 4、其他
//其它
//要对adc进行校准，这4句话是固定搭配，不用纠结是什么意思，注意一定要写到adc使能的后面
//----------------------------------------------
// 初始化ADC 校准寄存器
ADC_ResetCalibration(ADC1);
// 等待校准寄存器初始化完成
while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));
// ADC开始校准
ADC_StartCalibration(ADC1);
// 等待校准完成
while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));
//--------------------------------------------------
//规定通道转换顺序
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_5, 1,ADC_SampleTime_239Cycles5); //为什么是通道5，看原理图，对应的IO引脚后面就有adc的通道几 //1就是转换顺序第一个，如果要用两个通道的话，拎一个就要写2//最后一个参数是采样时间，采样时间越长，结果越标准
//ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_11, 2,ADC_SampleTime_55Cycles5);//通道11是烟雾传感器
//需要启动转换才能转换//将下面这行代码加到初始化里，就是单次转换，只有一个数据
//1.启动adc转换
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);
5、获取光照的值
//应用函数 //改变比较值
void get_illu_val(void)
{
//1.启动adc转换
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);
//2.等待转换完成
while (ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC) == RESET);
//3.获取数据
uint16_t illuval = ADC_GetConversionValue(ADC1);
printf("光照：%d 电压：%.1fV\r\n",illuval,(3.3/4096)*illuval);//得到的是电压值转化成的数据量，现在我们要推电压值
}
- 从结果来看，光照越强，阻值越小，转换成的数字量就越小
