STM8S_005_ADC采集單通道電壓
Ⅰ、寫(xiě)在前面
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STM8S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ADC相關(guān)的知識(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：
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作者：strongerHuang
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Ⅱ、ADC基礎(chǔ)知識(shí)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
● 具有上限和下限門檻的模擬看門狗
● 模擬看門狗事件發(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。
Ⅲ、軟件工程源代碼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(); //啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換
while(RESET == ADC1_GetFlagStatus(ADC1_FLAG_EOC));
ADC1_ClearFlag(ADC1_FLAG_EOC); //等待轉(zhuǎn)換完成，并清除標(biāo)志
adc_value += ADC1_GetConversionValue(); //讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果
}
adc_voltage = adc_value >> 2; //求平均
adc_voltage = (adc_voltage*3300) >> 10; //1000倍電壓值
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; //LED亮
TIMDelay_Nms(500);
LED_OFF; //LED滅
TIMDelay_Nms(500);
voltage = ADC_Read(); //讀取電壓
vol_buf[0] = (voltage/1000)%10 + '0'; //轉(zhuǎn)換為打印BUF
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); //打印電壓(1000倍)
}
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。
Ⅳ、下載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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