STM32 HAL库学习系列第1篇 ADC配置 及 DAC配置

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ADC工作均为非阻塞状态

轮询模式

中断模式

DMA模式


库函数:

HAL_StatusTypeDef HAL_ADC_Start(ADC_HandleTypeDef* hadc);//轮询模式,需放在循环中不断开启

HAL_StatusTypeDef HAL_ADC_Stop(ADC_HandleTypeDef* hadc);

HAL_StatusTypeDef HAL_ADC_PollForConversion(ADC_HandleTypeDef* hadc, uint32_t Timeout);//等待转换结束,只适用于轮询

HAL_StatusTypeDef HAL_ADC_PollForEvent(ADC_HandleTypeDef* hadc, uint32_t EventType, uint32_t Timeout);//

HAL_StatusTypeDef HAL_ADC_Start_IT(ADC_HandleTypeDef* hadc);//中断模式

HAL_StatusTypeDef HAL_ADC_Stop_IT(ADC_HandleTypeDef* hadc);

void HAL_ADC_IRQHandler(ADC_HandleTypeDef* hadc);//中断

HAL_StatusTypeDef HAL_ADC_Start_DMA(ADC_HandleTypeDef* hadc, uint32_t* pData, uint32_t Length);//DMA模式

HAL_StatusTypeDef HAL_ADC_Stop_DMA(ADC_HandleTypeDef* hadc);

uint32_t HAL_ADC_GetValue(ADC_HandleTypeDef* hadc); //读取ADC的值

void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc);//结束后回调

void HAL_ADC_ConvHalfCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc);//转换过程中回调

void HAL_ADC_LevelOutOfWindowCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc);

void HAL_ADC_ErrorCallback(ADC_HandleTypeDef *hadc);

校准模式:

校准ADC(HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc);有些芯片不支持校准,F4不支持

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可变占空比设置

代码:

/*

实际使用时空置引脚状态下会飘动,大致为3.3V的一半,是芯片内部的原因

解决方式:引脚设置为下拉输入,F4没有这个设置

*/

/* USER CODE BEGIN 2 */

//  HAL_ADC_Start_IT(&hadc1);//开启ad转换

    HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3);//定时器中断

  HAL_TIM_PWM_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_2);//开启输出pwm

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */

  /* USER CODE BEGIN WHILE */

  while (1)

  {

  /* USER CODE END WHILE */

  /* USER CODE BEGIN 3 */

        float pwmOut ;

        float dutyRatio;

        int lastTickMs=0;

        HAL_ADC_Start(&hadc1);

        

        if(HAL_GetTick() - lastTickMs >= 1000)

    {

        HAL_GPIO_TogglePin(RUNNING_LED_GPIO_Port,RUNNING_LED_Pin);

        lastTickMs = HAL_GetTick();      

    }

    HAL_Delay(1000);

        adcConvertedValue=HAL_ADC_GetValue(&hadc1);//获取AD转换值

    adcConvertedVoltage =(double)adcConvertedValue*3.3/4096;        

        

        pwmOut = adcConvertedValue*2400/4096;

        dutyRatio = pwmOut/2400 ;

        TIM3->CCR2 = pwmOut;    //(pwmOut)/ 2400    change Duty ratio

        

        printf("AD转换原始值 = %d\r\n", adcConvertedValue);

        printf("计算得出电压值 = %f V \r\n",adcConvertedVoltage);

        printf("实际输出pwm值 = %f\r\n", pwmOut);

        printf("占空比 = %f%%\r\n",dutyRatio*100);

  }

  /* USER CODE END 3 */

}

手动更改占空比

TIM3->CCR2   改变占空比

TIM3->ARR 改变频率

TIM3->PSC 

ADC_EXIT  触发引脚

32芯片自带的温度传感器,在16或者18通道

可以用来做对比

代码:

//对于12位的ADC,3.3V的ADC值为0xfff,温度为25度时对应的电压值为1.43V即0x6EE
#define V25  0x6EE
//斜率 每摄氏度4.3mV 对应每摄氏度0x05
#define AVG_SLOPE 0x05
  

/* 启动AD转换并使能DMA传输和中断 */
  HAL_ADC_Start_DMA(&hadcx,(uint32_t *)&ADC_ConvertedValue,sizeof(ADC_ConvertedValue)); 
 
  /* 无限循环 */
  while (1)
  {
    HAL_Delay(1000);
    Current_Temperature = (V25-ADC_ConvertedValue)/AVG_SLOPE+25;  //计算公式   
      /* 10进制显示 */
    printf("The IC current temperature = %d->%3d ℃\n",ADC_ConvertedValue,Current_Temperature);
//    /* 16进制显示 */                        
//    printf("The current temperature= %04x \n", Current_Temperature);  
  }

应用:测量压敏电阻阻值---还是测电压

  while (1)
  {
    HAL_Delay(1000);
    /* 3.3为AD转换的参考电压值,stm32的AD转换为12bit,2^12=4096,
       即当输入为3.3V时,AD转换结果为4096 */
    ADC_ConvertedValueLocal =(float)ADC_ConvertedValue*3.3/4096;
    flexiforce_R = 3.3*20/ADC_ConvertedValueLocal; // V(out) = Rref * Vcc / R;  Rref=20K  Vcc=3.3V
        printf("AD转换原始值 = 0x%04X \r\n", ADC_ConvertedValue);
        printf("计算得出电压值 = %f V \r\n",ADC_ConvertedValueLocal);
    printf("计算得出电阻值 = %f KR\n",flexiforce_R);
  }

 

DMA多通道采集-----开启多通道设置,定义一个数组存放转换值

  while (1)
  {
    HAL_Delay(1000);
    /* 3.3为AD转换的参考电压值,stm32的AD转换为12bit,2^12=4096,
       即当输入为3.3V时,AD转换结果为4096 */   
    ADC_ConvertedValueLocal[0] =(float)(ADC_ConvertedValue[0]&0xFFF)*3.3/4096; // ADC_ConvertedValue[0]只取最低12有效数据
      ADC_ConvertedValueLocal[1] =(float)(ADC_ConvertedValue[1]&0xFFF)*3.3/4096; // ADC_ConvertedValue[1]只取最低12有效数据
    ADC_ConvertedValueLocal[2] =(float)(ADC_ConvertedValue[2]&0xFFF)*3.3/4096; // ADC_ConvertedValue[2]只取最低12有效数据
    ADC_ConvertedValueLocal[3] =(float)(ADC_ConvertedValue[3]&0xFFF)*3.3/4096; // ADC_ConvertedValue[3]只取最低12有效数据
   
    printf("CH1_PC0 value = %d -> %fV\n",ADC_ConvertedValue[0]&0xFFF,ADC_ConvertedValueLocal[0]);
    printf("CH2_PC1 value = %d -> %fV\n",ADC_ConvertedValue[1]&0xFFF,ADC_ConvertedValueLocal[1]);
    printf("CH3_PC2 value = %d -> %fV\n",ADC_ConvertedValue[2]&0xFFF,ADC_ConvertedValueLocal[2]);
    printf("CH4_PC3 value = %d -> %fV\n",ADC_ConvertedValue[3]&0xFFF,ADC_ConvertedValueLocal[3]);

    printf("已经完成AD转换次数:%d\n",DMA_Transfer_Complete_Count);
    DMA_Transfer_Complete_Count=0;
    printf("\n");  
  }

 

交叉模式---目的是两路ADC采集一路信号,可以获取双倍速度

/* 启动AD转换并使能DMA传输和中断 */
  HAL_ADC_Start(&hadcx2);
  HAL_ADCEx_MultiModeStart_DMA(&hadcx1,&ADC_ConvertedValue,sizeof(ADC_ConvertedValue)); //开启
 
  /* 无限循环 */
  while (1)
  {
    HAL_Delay(1000);
    /* 3.3为AD转换的参考电压值,stm32的AD转换为12bit,2^12=4096,
       即当输入为3.3V时,AD转换结果为4096 */
    ADC_ConvertedValueLocal[0] =(float)(ADC_ConvertedValue&0xFFF)*3.3/4096;  //ADC1
    ADC_ConvertedValueLocal[1] =(float)((ADC_ConvertedValue>>16)&0xFFF)*3.3/4096;   //ADC2
   
    printf("ADC1转换原始值 = 0x%04X --> 电压值 = %f V \n", ADC_ConvertedValue&0xFFFF,ADC_ConvertedValueLocal[0]);   
    printf("ADC2转换原始值 = 0x%04X --> 电压值 = %f V \n", (ADC_ConvertedValue>>16)&0xFFFF,ADC_ConvertedValueLocal[1]);     
    printf("已经完成AD转换次数:%d\n",DMA_Transfer_Complete_Count);
    printf("\r\n");   
    DMA_Transfer_Complete_Count=0;
  }

 

 

DAC---数据转换

基本配置:

初始化

设置通道

启动DAC

在循环中改变dac_value值即可

库函数:

/* IO operation functions *****************************************************/
HAL_StatusTypeDef HAL_DAC_Start(DAC_HandleTypeDef* hdac, uint32_t Channel);
HAL_StatusTypeDef HAL_DAC_Stop(DAC_HandleTypeDef* hdac, uint32_t Channel);
HAL_StatusTypeDef HAL_DAC_Start_DMA(DAC_HandleTypeDef* hdac, uint32_t Channel, uint32_t* pData, uint32_t Length, uint32_t Alignment); //需要函数中不断开启
HAL_StatusTypeDef HAL_DAC_Stop_DMA(DAC_HandleTypeDef* hdac, uint32_t Channel);
HAL_StatusTypeDef HAL_DAC_SetValue(DAC_HandleTypeDef* hdac, uint32_t Channel, uint32_t Alignment, uint32_t Data);
uint32_t HAL_DAC_GetValue(DAC_HandleTypeDef* hdac, uint32_t Channel);
  /* 初始化DAC */
  MX_DAC_Init();
  /* 设置DAC通道值 */
  HAL_DAC_SetValue(&hdac, DACx_CHANNEL, DAC_ALIGN_8B_R, dac_value);
  /* 启动DAC */
  HAL_DAC_Start(&hdac, DACx_CHANNEL);
 
  /* 无限循环 */
  while (1)
  {
    /* KEY1增加输出电压 */
    if(KEY1_StateRead()==KEY_DOWN)
    {
      if(dac_value<245)
        dac_value+=10;  
      else
        dac_value=255;       
      HAL_DAC_SetValue(&hdac, DACx_CHANNEL, DAC_ALIGN_8B_R, dac_value);  //设置值
    }
    /* KEY2减少输出电压 */
    if(KEY2_StateRead()==KEY_DOWN)
    {
      if(dac_value>10)
        dac_value-=10;  
      else
        dac_value=0;
      HAL_DAC_SetValue(&hdac, DACx_CHANNEL, DAC_ALIGN_8B_R, dac_value);
    }
  }

输出正弦波----DMA模式

就是预设一组值,不断改变

const uint16_t CH_value[32] = {
    2448,2832,3186,3496,3751,3940,4057,4095,4057,3940,
    3751,3496,3186,2832,2448,2048,1648,1264,910,600,345,
    156,39,0,39,156,345,600,910,1264,1648,2048
};




int main(void)
{  
  /* 复位所有外设,初始化Flash接口和系统滴答定时器 */
  HAL_Init();
  /* 配置系统时钟 */
  SystemClock_Config();
 
 
  /* 初始化DAC */
  MX_DAC_Init();
  /* 启动定时器 */
  HAL_TIM_Base_Start(&htim6);
  /* 启动DAC DMA功能 */
  HAL_DAC_Start_DMA(&hdac,DACx_CHANNEL,(uint32_t *)CH_value,32,DAC_ALIGN_12B_R);
  /* 无限循环 */
  while (1)
  {
   
  }
}

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