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STM32 ADC 多通道16路電壓信號采集

 M.T 2014-07-14

下面介紹一種利用STM32單片機(jī)制作的16路多通道ADC采集電路圖和源程序。采用USB接口與電腦連接,實則USB轉(zhuǎn)串口方式,所以上位機(jī)可以用串口作為接口。電路圖中利用LM324作為電壓跟隨器,起到保護(hù)單片機(jī)引腳的作用。直接在電腦USB取點,省去外接電源麻煩,實測耗電電流不到20ma.

1.主控電路圖:

stm3216adc

2. USB轉(zhuǎn)串口電路圖

USB轉(zhuǎn)TTL串口電路圖

3.LM324電壓跟隨器電路圖

電壓跟隨器

4.濾波電路圖

濾波電路

5.16路接口電路圖

16路接口電路圖

6.電源電路圖

電源電路圖

7.16路ADC初始化程序:

void Adc_Init(void)
{ 
 //先初始化IO口
 RCC->APB2ENR|=0X7<<2; //使能PORTA\PORAB\PORTC口時鐘 
 GPIOA->CRL&=0X00000000;//PA0 1 2 3 4 5 6 7 anolog輸入
 GPIOB->CRL&=0XFFFFFF00;//PB0 1 anolog輸入
 GPIOC->CRL&=0XFF000000;//PC0 1 2 3 4 5 anolog輸入
 //通道10/11設(shè)置 
 RCC->APB2ENR|=1<<9; //ADC1時鐘使能 
 RCC->APB2RSTR|=1<<9; //ADC1復(fù)位
 RCC->APB2RSTR&=~(1<<9);//復(fù)位結(jié)束 
 RCC->CFGR&=~(3<<14); //分頻因子清零 
 //SYSCLK/DIV2=12M ADC時鐘設(shè)置為12M,ADC最大時鐘不能超過14M!
 //否則將導(dǎo)致ADC準(zhǔn)確度下降! 
 RCC->CFGR|=2<<14;
ADC1->CR1&=0XF0FFFF; //工作模式清零
 ADC1->CR1|=0<<16; //獨立工作模式 
 ADC1->CR1&=~(1<<8); //非掃描模式 
 ADC1->CR2&=~(1<<1); //單次轉(zhuǎn)換模式
 ADC1->CR2&=~(7<<17); 
 ADC1->CR2|=7<<17; //軟件控制轉(zhuǎn)換 
 ADC1->CR2|=1<<20; //使用用外部觸發(fā)(SWSTART)!!! 必須使用一個事件來觸發(fā)
 ADC1->CR2&=~(1<<11); //右對齊ADC1->SQR1&=~(0XF<<20);
 ADC1->SQR1&=0<<20; //1個轉(zhuǎn)換在規(guī)則序列中 也就是只轉(zhuǎn)換規(guī)則序列1 
 //設(shè)置通道采樣時間
 ADC1->SMPR2&=0X00000000;//通道0,1,2,3,4,5,6,7,8,9采樣時間清空
 ADC1->SMPR2|=7<<27; //通道9 239.5周期,提高采樣時間可以提高精確度 
 ADC1->SMPR2|=7<<24; //通道8 239.5周期,提高采樣時間可以提高精確度 
 ADC1->SMPR2|=7<<21; //通道7 239.5周期,提高采樣時間可以提高精確度 
 ADC1->SMPR2|=7<<18; //通道6 239.5周期,提高采樣時間可以提高精確度 
 ADC1->SMPR2|=7<<15; //通道5 239.5周期,提高采樣時間可以提高精確度 
 ADC1->SMPR2|=7<<12; //通道4 239.5周期,提高采樣時間可以提高精確度
 ADC1->SMPR2|=7<<9; //通道3 239.5周期,提高采樣時間可以提高精確度 
 ADC1->SMPR2|=7<<6; //通道2 239.5周期,提高采樣時間可以提高精確度 
 ADC1->SMPR2|=7<<3; //通道1 239.5周期,提高采樣時間可以提高精確度 
 ADC1->SMPR2|=7<<0; //通道0 239.5周期,提高采樣時間可以提高精確度 
 ADC1->SMPR1&=0XFFFC0000;//通道10,11,12,13,14,15采樣時間清空
 ADC1->SMPR1|=7<<15; //通道15 239.5周期,提高采樣時間可以提高精確度 
 ADC1->SMPR1|=7<<12; //通道14 239.5周期,提高采樣時間可以提高精確度
 ADC1->SMPR1|=7<<9; //通道13 239.5周期,提高采樣時間可以提高精確度 
 ADC1->SMPR1|=7<<6; //通道12 239.5周期,提高采樣時間可以提高精確度 
 ADC1->SMPR1|=7<<3; //通道11 239.5周期,提高采樣時間可以提高精確度 
 ADC1->SMPR1|=7<<0; //通道10 239.5周期,提高采樣時間可以提高精確度
 ADC1->CR2|=1<<0; //開啟AD轉(zhuǎn)換器 
 ADC1->CR2|=1<<3; //使能復(fù)位校準(zhǔn) 
 while(ADC1->CR2&1<<3); //等待校準(zhǔn)結(jié)束 
 //該位由軟件設(shè)置并由硬件清除。在校準(zhǔn)寄存器被初始化后該位將被清除。 
 ADC1->CR2|=1<<2; //開啟AD校準(zhǔn) 
 while(ADC1->CR2&1<<2); //等待校準(zhǔn)結(jié)束
 //該位由軟件設(shè)置以開始校準(zhǔn),并在校準(zhǔn)結(jié)束時由硬件清除 
}

8.獲取ADC值的程序:

//獲得ADC值
//ch:通道值 1~16
u16 Get_Adc(u8 ch) 
{
 u8 ch_ch;
 switch(ch)
 {
 case 1:ch_ch = 8; break;
 case 2:ch_ch = 9; break;
 case 3:ch_ch = 14; break;
 case 4:ch_ch = 15; break;
 case 5:ch_ch = 6; break;
 case 6:ch_ch = 7; break;
 case 7:ch_ch = 4; break;
 case 8:ch_ch = 5; break;
 case 9:ch_ch = 2; break;
 case 10:ch_ch = 3; break;
 case 11:ch_ch = 1; break;
 case 12:ch_ch = 0; break;
 case 13:ch_ch = 12; break;
 case 14:ch_ch = 13; break;
 case 15:ch_ch = 11; break;
 case 16:ch_ch = 10; break;
 default:ch_ch = 88; break;
 }
 if(ch_ch==88)return 0;
 //設(shè)置轉(zhuǎn)換序列 
 ADC1->SQR3&=0XFFFFFFE0;//規(guī)則序列1 通道ch
 ADC1->SQR3|=ch_ch; 
 ADC1->CR2|=1<<22; //啟動規(guī)則轉(zhuǎn)換通道 
 while(!(ADC1->SR&1<<1));//等待轉(zhuǎn)換結(jié)束 
 return ADC1->DR; //返回adc值 
}

9.把ADC值轉(zhuǎn)換成電壓值的函數(shù):

// ch范圍1~16
void fetch_adc(u8 ch)
{
 u16 adcx; 
 u32 temp;
 if((ch==0)||(ch>16))return; // 如果不是1到16,通道無效,退出函數(shù)
 adcx=Get_Adc(ch); // 獲得ADC值
 temp=(u32)adcx*3300/4096; // 計算電壓值 單位mv
 adcx=temp; // 獲得計算出的電壓值
 adc_buf[ch*2-2] = adcx>>8; // 給adc_buf賦值 ,先賦高8位,后賦低8位
 adc_buf[ch*2-1] = adcx;
}

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