我們經常會使用STM32 ADC功能測試外部電壓，在一些精度不高的場合，我們一般就用3.3V作為參考電壓來計算測到的電壓值。不過，這種情況很少見，可能只有單片機學習板才會這樣使用。因為我們使用的3.3V穩壓芯片，很少有標準的3.300V輸出，有可能是3.270V，也可能是3.345V,而且，還存在個體差異，這個板子上的電壓是3.294V，另外一個板子上面，就可能是3.312V。如果我們都用3.300來計算的話，同樣的電壓，測出來的結果就會存在mV級別的差異。
在實際使用中，我們一般使用外部基準電壓芯片，例如，100腳的STM32一般都有VREF引腳，就是用來接外部基準電壓芯片，例如REF3133，輸出的電壓是標準的3.300V。
為什么不用基準電壓芯片作為電源供電芯片？
因為基準電壓芯片的輸出電流都是小于25mA的，對于一般的電路板應用，這么點輸出電流不足以讓電路板工作。
不同的STM32 如何使用基準電壓芯片？
對于100腳及其以上的芯片，把基準電壓芯片連接到VREF芯片即可。
對于100腳以下的芯片，STM32沒有把VREF引腳引出來，所以，我們只能把基準電壓芯片連接到VDDA引腳。注意，STM32單片機上面有好多電源引腳，其中有若干VDD引腳，只有一個VDDA引腳，VDDA引腳就是模擬供電引腳。不過，需要注意，VDDA的電壓不是隨便定義的。例如，STM32F051系列單片機就規定，VDDA必須要大于或者等于VDD才可以正常工作，所以這時候，最好是給單片機3.0V供電，再給VDDA采用一個3.3V的基準電壓芯片供電。
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2015-11-10 15:03 上傳
不用電壓基準電壓芯片可以嗎？
如果在你的應用中，VDDA引腳和VDD引腳連在一起，都是由電源芯片供電，這時候，如果你能知道VDDA的實際電壓，也可以得到精確的ADC結果。例如，你可以用萬用表測到VDDA電壓，例如，是3.286V，你就可以使用3286來計算。不過，這也只能是在實驗的時候，在實際使用中，如果你做了1萬個板子，然后需要用萬用表量1萬個板子的電源電壓，然后再給每個板子修改程序，顯示是不可能的。
所以，STM32給我們又一個解決方案，STM32在內部都有一個參考電壓引腳，可以通過配置，把這個腳連接到ADC輸入引腳，是內部連接。然后再計算實際的VDDA值。不過，STM32也存在個體差異，所以，它并沒有在手冊上給出我們這個參考電壓是多大。而是用出廠時調教好的校準值和得到的參考電壓值一起使用。如下圖：
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2015-11-10 15:03 上傳
VREFINT_CAL是校準值，這個值，每個單片機都不一樣，被存儲到了0X1FFFF7BA和0X1FFFF7BB,使用的時候，需要先讀出來。
說多了都是眼淚，不說了，給你個程序看吧，程序當中，有讀取VREFINT_CAL和VREFINT_DATA值的語句。你可以看個究竟。這個程序已經實踐驗證過了，不會有問題，下面是實驗結果：
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2015-11-10 15:03 上傳
我把測到的VDDA值，發送到了串口查看。然后我用萬用表測了一下實際的VDDA值，由于我的萬用表精度有限，只能測到小數點后2位數字，萬用表得到的是3.32V和3.31V之間跳動。串口發送的值，小數點后第三位四舍五入之后，結果也是3.32V和3.31V。結果是一致的。說明這種方法也是可取的。
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stm32f051計算VDDA測試程序.7z
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2020-4-8 22:23 上傳
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（程序使用KEIL 5）
- /****************************************************/
- // 程序用途：用來測試通過內部基準電壓計算外部VDDA的值
- // 程序作者：孟瑞生
- // 微信公眾號：科技老頑童
- /****************************************************/
- #include "stm32f0xx.h"
- #include "stdio.h"
- __IO uint16_t VREFINT_CAL;
- __IO uint16_t VREFINT_DATA;
- __IO float VDDA_VAL;
- // 下面三個延時函數,是用示波器試出來的,非精確延時(48MHz)
- void delay_1us(void)
- {
- volatile uint16_t i=1;
-
- while(i--);
- }
- void delay_us(uint16_t us)
- {
- while(us--)
- {
- delay_1us();
- }
- }
- void delay_ms(uint16_t ms)
- {
- while(ms--)
- {
- delay_us(995);
- }
- }
- /**
- * @brief ADC Configuration
- * @param None
- * @retval None
- */
- static void ADC_Config(void)
- {
- ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
-
- /* GPIOC Periph clock enable */
- RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA, ENABLE);
-
- /* ADC1 Periph clock enable */
- RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);
-
- /* Configure ADC Channel 0 as analog input */
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;
- GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL ;
- GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
-
- /* ADCs DeInit */
- ADC_DeInit(ADC1);
-
- /* Initialize ADC structure */
- ADC_StructInit(&ADC_InitStructure);
- ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;
- ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
-
- /* Convert the ADC1 Channel 0 with 239.5 Cycles as sampling time */
- ADC_ChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_Vrefint , ADC_SampleTime_239_5Cycles);
- ADC_VrefintCmd(ENABLE);
-
- /* 得到基準電壓校準值 */
- VREFINT_CAL = *(__IO uint16_t *)(0X1FFFF7BA);
-
- /* ADC Calibration */
- ADC_GetCalibrationFactor(ADC1);
-
- /* Enable the ADC peripheral */
- ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
-
- /* Wait the ADRDY flag */
- while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_ADRDY));
-
- /* ADC1 regular Software Start Conv */
- ADC_StartOfConversion(ADC1);
- }
- /**
- * @brief UART1 Configuration
- * @param None
- * @retval None
- */
- void UART1_Init()
- {
- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
- NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
- USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
- RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA, ENABLE);
- /* Enable USART1 Clock */
- RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
-
- /* USART1 Pins configuration ************************************************/
- /* Connect pin to Periph */
- GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_1);
- GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource10, GPIO_AF_1);
-
- /* Configure pins as AF pushpull */
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
- GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
- GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
- GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
- /* USART1 IRQ Channel configuration */
- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPriority = 0x01;
- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
- NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
-
- /* USART1 configured as follow:
- - BaudRate = 9600 baud
- - Word Length = 8 Bits
- - One Stop Bit
- - No parity
- - Hardware flow control disabled (RTS and CTS signals)
- - Receive and transmit enabled
- */
- 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_Rx | USART_Mode_Tx;
- USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
-
- /* Enable the USART1 */
- USART_Cmd(USART1, ENABLE);
- }
- int fputc(int ch, FILE *f)
- {
- /* Place your implementation of fputc here */
- /* e.g. write a character to the USART */
- USART_SendData(USART1, (uint8_t) ch);
- /* Loop until transmit data register is empty */
- while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
- return ch;
- }
- // 主函數
- int main(void)
- {
- delay_ms(200);
- ADC_Config();
- UART1_Init();
-
- while(1)
- {
- VREFINT_DATA =ADC_GetConversionValue(ADC1);
- VDDA_VAL = (3.3*VREFINT_CAL)/VREFINT_DATA;
- printf("\n\rVDDA:%.3fV\n\r",VDDA_VAL);
- while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);
- delay_ms(1000);
- }
- }
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