STM32 ADC 采集电压值并通过串口发送 - 精度 0.1V - 常规

STM32 ADC 采集电压值并通过串口发送 - 精度 0.1V

本文介绍如何使用 STM32 从一路 ADC 采集电压值，并通过串口发送，精度为 0.1V，每隔一秒发送一次。采集电压范围为 0 到 3.3V，误差不超过 0.1V。

以下是一个简单的示范代码，可以实现从一路 ADC 采集电压值并通过串口发送，精度为 0.1V，每隔一秒发送一次：

#include "stm32f10x.h"
#include "stdio.h"

void ADC_Config(void);
void UART_Config(void);
void TIM_Config(void);

int main(void)
{
  // 初始化 ADC、串口、定时器
  ADC_Config();
  UART_Config();
  TIM_Config();

  while(1)
  {
    ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); // 开始 ADC 转换
    while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC)); // 等待转换完成
    uint16_t adc_value = ADC_GetConversionValue(ADC1); // 获取 ADC 转换结果
    float voltage = adc_value * 3.3 / 4096; // 根据实际硬件电路特性计算电压值
    voltage = (int)(voltage * 10) / 10.0; // 保留一位小数，精度 0.1V
    char buffer[20];
    sprintf(buffer, "Voltage: %.1fV\n"); // 发送串口数据
    USART_SendData(USART1, buffer[0]);
    while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET); // 发送剩余数据
    for(int i=1; i<strlen(buffer); i++)
    {
      USART_SendData(USART1, buffer[i]);
      while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
    }
    USART_SendData(USART1, '\n'); // 发送换行符，方便调试
    while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
    // 等待发送完成
    TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update); // 清除定时器中断标志位
  }
  return 0;
}

void ADC_Config(void)
{
  ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
  ADC_DeInit(ADC1);
  ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
  ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;
  ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;
  ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
  ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
  ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;
  ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
  ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
}

void UART_Config(void)
{
  USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
  USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;
  USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
  USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
  USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
  USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
  USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx;
  USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
  USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}

void TIM_Config(void)
{
  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
  TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_InitStructure;
  TIM_InitStructure.TIM_Period = 1000; // 定时器周期为1s
  TIM_InitStructure.TIM_Prescaler = 7200; // 定时器分频系数为7200
  TIM_InitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
  TIM_InitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
  TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_InitStructure);
  TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE); // 开启定时器中断
  TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); // 开启定时器
}

void TIM2_IRQHandler(void)
{
  if(TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET)
  {
    TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);
    // 定时器中断处理
    // 在主函数中实现
  }
}

代码说明:

ADC 配置:
- 使用 GPIOA.0 作为 ADC 输入通道。
- 配置 ADC 为独立模式，单通道转换，非连续转换。
- 使能 ADC 并开始转换。
串口配置:
- 使用 USART1 进行串口通信，波特率为 115200bps。
- 使用 GPIOA.9 作为串口发送引脚，GPIOA.10 作为串口接收引脚。
定时器配置:
- 使用 TIM2 定时器，周期为 1 秒。
- 使能 TIM2 定时器中断，每隔一秒执行中断服务程序。
主函数:
- 初始化 ADC、串口、定时器。
- 在 while 循环中，开启 ADC 转换，等待转换完成，获取 ADC 转换结果，计算电压值，并将电压值格式化为字符串，发送到串口。
- 每隔一秒，定时器中断服务程序会被调用，清空定时器中断标志位，并执行其他需要周期性执行的操作。

注意:

本代码示例仅供参考，实际应用中需要根据您的硬件电路特性进行调整。
在使用本代码示例之前，请确认您的 STM32 开发板支持 ADC、串口、定时器等功能。
请使用适当的开发工具和调试方法，验证代码功能。

扩展阅读: