ADC – Analog-Digital Converter – to przetwornik zmieniający ciągłe napięcia generowane przez prąd na ciąg cyfr.
Przetworniki STM32 są 12 bitowe (oznacza to, ze zakres rejestrowany przez nie to 4096 stanów (0-4095), gdzie umownie liczba 4095 oznacza maksymalne napięcie, a 0 minimalne, lub też w trybie signed z liczbami ujemnymi można ustawić sinusoidę prądu od -2047 do 2048, wtedy 0 oznacza napięcie 0, -2047 minimalne wychylenie sinusoidy, 2048 maksymalne).
UWAGA! Przetworniki te rejestrują tylko napięcie z przedziału od 0 do 3,3 V, nie wolno do ADC podpinać więcej! (UWAGA, inne mikrokontrolery obsługują 5V np. Arduino)
Zatem podłączymy: źródło prądu z linii 3,3 V z STM32 przez analogowy potencjometr oznaczony B10K (np. taki B10k), lub zewnętrzne źródło napięcia w moim przypadku gitarę elektryczną, albo wyjście liniowe ze wzmacniacza muzycznego (np. odtwarzacza CD lub starego komputera z kartą muzyczną z jackiem LINE OUT) To wyjście generuje ok 1V – wystarczy na pomiary.
Przykład z potencjometrem
Cel: Kręcenie potencjometrem analogowym i odczyt jego położenia za pomocą cyfr w programie. Na razie nie będziemy przejmować się optymalizacją czasową (powinno być: DMA, przerwania, osobny zegar itp. – to wszystko potem), tylko zasadą – odczytać ADC. Zatem program działa na głównej pętli while(1) w maksymalnej szybkości pracy mikrokontrolera spowalnianego przez wypisywanie wyników na UART (funkcja printfx() z poprzednich odcinków poradnika).
Potencjometr analogowy ma 3 nóżki,
- prawą podpinamy do napięcia 3,3V
- środkową do linii konwertera ADC (kolor pomarańczowy)
- lewą do GND
- UWAGA! Na poniższym zdjęciu tylko 3 połączenia mają znaczenie- dwa żółte przewody i jeden pomarańczowy!
MX
- Przypinamy ADC_IN5 (może być inny pin) do pina (u mnie to PA5)
- Pinout – ADC1 – Mode – In5 zaznaczone haczykiem
- NVIC – potem z tego skorzystamy (na razie zbędne) to uruchomienie przerwania
- Generate Code
IDE
Prawidłowy wynik programu – potencjometr skręcony da „0”, odkręcony najmocniej ponad 4000 na wyjściu UART (printf) zgodnie z rozdzielczością 12-bitową.
Tym razem wkleję cały kod, tylko sekcje pomiędzy USER CODE BEGIN i END zostały napisane ręcznie, resztę wygenerował MX.
najważniejsze linie to 103-119, oraz sekcja USER CODE BEGIN PV -> END.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 | /* USER CODE BEGIN Header */ /** ****************************************************************************** * @file : main.c * @brief : Main program body ****************************************************************************** * @attention * * <h2><center>© Copyright (c) 2020 STMicroelectronics. * All rights reserved.</center></h2> * * This software component is licensed by ST under BSD 3-Clause license, * the "License"; You may not use this file except in compliance with the * License. You may obtain a copy of the License at: * opensource.org/licenses/BSD-3-Clause * ****************************************************************************** */ /* USER CODE END Header */ /* Includes ------------------------------------------------------------------*/ #include "main.h" /* Private includes ----------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN Includes */ #include <string.h> #include <stdio.h> /* USER CODE END Includes */ /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN PTD */ /* USER CODE END PTD */ /* Private define ------------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN PD */ /* USER CODE END PD */ /* Private macro -------------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN PM */ /* USER CODE END PM */ /* Private variables ---------------------------------------------------------*/ ADC_HandleTypeDef hadc1; UART_HandleTypeDef huart2; /* USER CODE BEGIN PV */ ////////////printf(): use only in {} when inside if,while, for!!! char buf_printf[100]; //max printf length #define printfx(f_, ...) snprintf(buf_printf, 100, (f_), ##__VA_ARGS__); \ HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t*)buf_printf, strlen((char *)buf_printf), 1000); ///////////////////////////////////////////////// /* USER CODE END PV */ /* Private function prototypes -----------------------------------------------*/ void SystemClock_Config(void); static void MX_GPIO_Init(void); static void MX_USART2_UART_Init(void); static void MX_ADC1_Init(void); /* USER CODE BEGIN PFP */ /* USER CODE END PFP */ /* Private user code ---------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN 0 */ /* USER CODE END 0 */ /** * @brief The application entry point. * @retval int */ int main(void) { /* USER CODE BEGIN 1 */ /* USER CODE END 1 */ /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/ /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */ HAL_Init(); /* USER CODE BEGIN Init */ /* USER CODE END Init */ /* Configure the system clock */ SystemClock_Config(); /* USER CODE BEGIN SysInit */ /* USER CODE END SysInit */ /* Initialize all configured peripherals */ MX_GPIO_Init(); MX_USART2_UART_Init(); MX_ADC1_Init(); /* USER CODE BEGIN 2 */ HAL_ADC_Start(&hadc1); uint16_t pomiarADC; /* USER CODE END 2 */ /* Infinite loop */ /* USER CODE BEGIN WHILE */ while (1) { /* USER CODE END WHILE */ /* USER CODE BEGIN 3 */ if(HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,10) == HAL_OK) { pomiarADC = HAL_ADC_GetValue(&hadc1); HAL_ADC_Start(&hadc1); printfx("%i,", pomiarADC); } } /* USER CODE END 3 */ } /** * @brief System Clock Configuration * @retval None */ void SystemClock_Config(void) { RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0}; RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0}; RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInit = {0}; /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters * in the RCC_OscInitTypeDef structure. */ RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE; RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON; RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1; RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL2; if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK) { Error_Handler(); } /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks */ RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2; RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK; RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1; RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1; RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1; if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_0) != HAL_OK) { Error_Handler(); } PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_ADC; PeriphClkInit.AdcClockSelection = RCC_ADCPCLK2_DIV2; if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit) != HAL_OK) { Error_Handler(); } } /** * @brief ADC1 Initialization Function * @param None * @retval None */ static void MX_ADC1_Init(void) { /* USER CODE BEGIN ADC1_Init 0 */ /* USER CODE END ADC1_Init 0 */ ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0}; /* USER CODE BEGIN ADC1_Init 1 */ /* USER CODE END ADC1_Init 1 */ /** Common config */ hadc1.Instance = ADC1; hadc1.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE; hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE; hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE; hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START; hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT; hadc1.Init.NbrOfConversion = 1; if (HAL_ADC_Init(&hadc1) != HAL_OK) { Error_Handler(); } /** Configure Regular Channel */ sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_5; sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1; sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_1CYCLE_5; if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig) != HAL_OK) { Error_Handler(); } /* USER CODE BEGIN ADC1_Init 2 */ /* USER CODE END ADC1_Init 2 */ } /** * @brief USART2 Initialization Function * @param None * @retval None */ static void MX_USART2_UART_Init(void) { /* USER CODE BEGIN USART2_Init 0 */ /* USER CODE END USART2_Init 0 */ /* USER CODE BEGIN USART2_Init 1 */ /* USER CODE END USART2_Init 1 */ huart2.Instance = USART2; huart2.Init.BaudRate = 115200; huart2.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B; huart2.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1; huart2.Init.Parity = UART_PARITY_NONE; huart2.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX; huart2.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE; huart2.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16; if (HAL_UART_Init(&huart2) != HAL_OK) { Error_Handler(); } /* USER CODE BEGIN USART2_Init 2 */ /* USER CODE END USART2_Init 2 */ } /** * @brief GPIO Initialization Function * @param None * @retval None */ static void MX_GPIO_Init(void) { /* GPIO Ports Clock Enable */ __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE(); __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE(); __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); } /* USER CODE BEGIN 4 */ /* USER CODE END 4 */ /** * @brief This function is executed in case of error occurrence. * @retval None */ void Error_Handler(void) { /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */ /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */ /* USER CODE END Error_Handler_Debug */ } #ifdef USE_FULL_ASSERT /** * @brief Reports the name of the source file and the source line number * where the assert_param error has occurred. * @param file: pointer to the source file name * @param line: assert_param error line source number * @retval None */ void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line) { /* USER CODE BEGIN 6 */ /* User can add his own implementation to report the file name and line number, tex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */ /* USER CODE END 6 */ } #endif /* USE_FULL_ASSERT */ |