STM32 ADC 多通道16路电压信号采集

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下面介绍一种利用STM32单片机制作的16路多通道ADC采集电路图和源程序。采用USB接口与电脑连接,实则USB转串口方式,所以上位机可以用串口作为接口。电路图中利用LM324作为电压跟随器,起到保护单片机引脚的作用。直接在电脑USB取点,省去外接电源麻烦,实测耗电电流不到20ma.

1.主控电路图:

stm3216adc

2. USB转串口电路图

USB转TTL串口电路图

3.LM324电压跟随器电路图

电压跟随器

4.滤波电路图

滤波电路

5.16路接口电路图

16路接口电路图

6.电源电路图

电源电路图

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口时钟 
 GPIOA->CRL&=0X00000000;//PA0 1 2 3 4 5 6 7 anolog输入
 GPIOB->CRL&=0XFFFFFF00;//PB0 1 anolog输入
 GPIOC->CRL&=0XFF000000;//PC0 1 2 3 4 5 anolog输入
 //通道10/11设置 
 RCC->APB2ENR|=1<<9; //ADC1时钟使能 
 RCC->APB2RSTR|=1<<9; //ADC1复位
 RCC->APB2RSTR&=~(1<<9);//复位结束 
 RCC->CFGR&=~(3<<14); //分频因子清零 
 //SYSCLK/DIV2=12M ADC时钟设置为12M,ADC最大时钟不能超过14M!
 //否则将导致ADC准确度下降! 
 RCC->CFGR|=2<<14;
ADC1->CR1&=0XF0FFFF; //工作模式清零
 ADC1->CR1|=0<<16; //独立工作模式 
 ADC1->CR1&=~(1<<8); //非扫描模式 
 ADC1->CR2&=~(1<<1); //单次转换模式
 ADC1->CR2&=~(7<<17); 
 ADC1->CR2|=7<<17; //软件控制转换 
 ADC1->CR2|=1<<20; //使用用外部触发(SWSTART)!!! 必须使用一个事件来触发
 ADC1->CR2&=~(1<<11); //右对齐ADC1->SQR1&=~(0XF<<20);
 ADC1->SQR1&=0<<20; //1个转换在规则序列中 也就是只转换规则序列1 
 //设置通道采样时间
 ADC1->SMPR2&=0X00000000;//通道0,1,2,3,4,5,6,7,8,9采样时间清空
 ADC1->SMPR2|=7<<27; //通道9 239.5周期,提高采样时间可以提高精确度 
 ADC1->SMPR2|=7<<24; //通道8 239.5周期,提高采样时间可以提高精确度 
 ADC1->SMPR2|=7<<21; //通道7 239.5周期,提高采样时间可以提高精确度 
 ADC1->SMPR2|=7<<18; //通道6 239.5周期,提高采样时间可以提高精确度 
 ADC1->SMPR2|=7<<15; //通道5 239.5周期,提高采样时间可以提高精确度 
 ADC1->SMPR2|=7<<12; //通道4 239.5周期,提高采样时间可以提高精确度
 ADC1->SMPR2|=7<<9; //通道3 239.5周期,提高采样时间可以提高精确度 
 ADC1->SMPR2|=7<<6; //通道2 239.5周期,提高采样时间可以提高精确度 
 ADC1->SMPR2|=7<<3; //通道1 239.5周期,提高采样时间可以提高精确度 
 ADC1->SMPR2|=7<<0; //通道0 239.5周期,提高采样时间可以提高精确度 
 ADC1->SMPR1&=0XFFFC0000;//通道10,11,12,13,14,15采样时间清空
 ADC1->SMPR1|=7<<15; //通道15 239.5周期,提高采样时间可以提高精确度 
 ADC1->SMPR1|=7<<12; //通道14 239.5周期,提高采样时间可以提高精确度
 ADC1->SMPR1|=7<<9; //通道13 239.5周期,提高采样时间可以提高精确度 
 ADC1->SMPR1|=7<<6; //通道12 239.5周期,提高采样时间可以提高精确度 
 ADC1->SMPR1|=7<<3; //通道11 239.5周期,提高采样时间可以提高精确度 
 ADC1->SMPR1|=7<<0; //通道10 239.5周期,提高采样时间可以提高精确度
 ADC1->CR2|=1<<0; //开启AD转换器 
 ADC1->CR2|=1<<3; //使能复位校准 
 while(ADC1->CR2&1<<3); //等待校准结束 
 //该位由软件设置并由硬件清除。在校准寄存器被初始化后该位将被清除。 
 ADC1->CR2|=1<<2; //开启AD校准 
 while(ADC1->CR2&1<<2); //等待校准结束
 //该位由软件设置以开始校准,并在校准结束时由硬件清除 
}

8.获取ADC值的程序:

//获得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;
 //设置转换序列 
 ADC1->SQR3&=0XFFFFFFE0;//规则序列1 通道ch
 ADC1->SQR3|=ch_ch; 
 ADC1->CR2|=1<<22; //启动规则转换通道 
 while(!(ADC1->SR&1<<1));//等待转换结束 
 return ADC1->DR; //返回adc值 
}

9.把ADC值转换成电压值的函数:

// ch范围1~16
void fetch_adc(u8 ch)
{
 u16 adcx; 
 u32 temp;
 if((ch==0)||(ch>16))return; // 如果不是1到16,通道无效,退出函数
 adcx=Get_Adc(ch); // 获得ADC值
 temp=(u32)adcx*3300/4096; // 计算电压值 单位mv
 adcx=temp; // 获得计算出的电压值
 adc_buf[ch*2-2] = adcx>>8; // 给adc_buf赋值 ,先赋高8位,后赋低8位
 adc_buf[ch*2-1] = adcx;
}

10.实际应用举例

16路信号采集板

16路信号采集上位机软件

点击下载程序源文件:STM32采集16路电压值

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