STM8L的ADC之測量外部電壓(使用了DMA)

ID:140343 · 發表于 2016-10-9 23:58

本帖最后由 51hei小林于 2016-10-9 23:59 編輯

之前介紹ADC時,是用ADC測量內部1.225V的參考電壓,通過這個參考電壓的轉化值反推參考電壓的實際值.這里要注意,我說的內部參考電壓和參考電壓是兩個不同的概念,內部參考電壓就是內部的一個1.225V基準電壓,這個電壓比較準確,不會受外接干擾,其值也不會改變,一直是1.225V.在STM8L里,這個電壓作為一個獨立的通道,可以連接到ADC中,供ADC采樣,校準自己的參考電壓,也可以連接到STM8L的內部比較器的輸入端作為一個基準電壓,還可以通過引腳輸出這個電壓. 參考電壓,是Vref+和Vref-引腳之間的電壓,這個電壓是外部的,會隨著外部電壓的變化而變化,在ADC采樣時,這個電壓是采樣時的參考電壓. 上次的例程根據比例關系:

(參考電壓/4096)=(內部參考電壓/內部參考電壓轉換值)
已經求出了參考電壓的值為2.99V,好吧上次測的其實是2.98V,今天用萬用表量了下,是2.99V.為了這次程序的采集數據的準確,還是用2.99V.

本例程和上次的ADC測量內部參考電壓例程,并沒有太大卻別,只是增加了DMA部分.原以為,采樣內部通道和外部通道會有很大區別,實際上,只要選擇一下采樣的外部通道,同時關閉對應的施密特觸發器,其余程序和上次一樣就可以了.也不需要去設置引腳的輸入輸出狀態,保持默認就行.
使用DMA將ADC轉換后的數據傳輸到一個數組中,本例程采樣9次數據,傳輸完9次數據后會產生一個傳輸完成中斷,在中斷中求9次的和,計算平均值,同時計算采樣的電壓.
DMA的四個通道都可以作為ADC傳輸數據通道,我們需要使用SYSCFG_RMPCR1這個寄存器來設置具體使用的通道.本例程使用DMA的通道一來傳輸數據.

在本例程中,仍然使用IAR強大的查看變量功能,進行數據的顯示,沒有使用板子上的LCD液晶屏,主要原因是為了程序簡單,其實是因為我比較懶.本來對數據的處理應該進行濾波處理的,我也僅僅簡單的算了下9次采樣的平均值,起不到平滑數據的作用,ADC采樣的數據確實每次都不一樣,軟件濾波很重要.
在IAR查看變量,如果變量不是全局變量,在Live Watch窗口或Watch窗口中是看不到數據的,所以只好把這個變量聲明為局部靜態變量,同樣可以顯示出數值.

下圖是實際的硬件連接圖,用來一個電位器,三個腳分別連接到板子的VDD,GND,PD5腳,具體連接是:電位器兩邊的腳接VDD,GND,中間接PD5.

/*硬件連接*/
// PD5(ADC1_IN9) <----
/****************************************************************************************
*開發環境:IAR for stm8 v1.40.1
*硬件平臺:STM8L-DISCOVERY
*功能說明:測量ADC通道9的外部電壓，通道9對應的引腳為PD5,在此引腳接了一個電位器,用于輸出一個
* 可變的電壓,提供給ADC測量
*作者：茗風
****************************************************************************************/
#include"iostm8l152c6.h"
#include"stdbool.h"
#include"stdint.h"
#define ADC_DRH_ADRESS 0x5344
uint16_t ui16RX_buffer[9]={0};
/******************************************************************************************************
* 名稱：void delay_10ms(uint8_t x_ms)
* 功能：延時10ms
* 入口參數：無
* 出口參數：無
* 說明：
* 范例：無
******************************************************************************************************/
void delay_100ms(void)
{
uint8_t i,j;
for(i=0;i<255;i++)//2*255個指令周期
for(j=0;j<255;j++);//2*255個指令周期
//delay_10ms共消耗 x_ms*2*255+2*x_ms個指令周期
//255*2*255+2*255=130610us=130ms
//此延時函數，延時時間為130ms
//16M/8/2=1M 一個指令周期為1us
}
/******************************************************************************************************
* 名稱：void GPIO_Init(void)
* 功能：初始化PC7為高速推挽輸出
* 入口參數：無
* 出口參數：無
* 說明：
* 范例：無
******************************************************************************************************/
void GPIO_Config(void)
{
PC_CR1_C17 =1;//推挽輸出
PC_CR2_C27 =1;//高速輸出
PC_DDR_DDR7 =1;//PC7輸出
PC_ODR_ODR7 =0;//輸出低電平
}
/******************************************************************************************************
* 名稱：void ADC_Init(void)
* 功能：初始化ADC
* 入口參數：無
* 出口參數：無
* 說明：ADC1的測量通道為ADC1_IN9，單次轉換模式
* 范例：無
******************************************************************************************************/
void ADC_Init(void)
{
CLK_PCKENR2_PCKEN20=1; //國際慣例,開啟ADC1外設時鐘
ADC1_CR1_ADON=1; //wakes up the ADC from Power down mode.
ADC1_CR2_PRESC=1;//Select a sample time of 10 μs
// 0: f(ADC_CLK) = CK
// 1: f(ADC_CLK) = CK/2 //系統時鐘此時為默認的16M/8=2M，這里分頻后，fadc=2M/2=1M
ADC1_SQR1_DMAOFF=0; //使能DMA
ADC1_CR3_SMTP2=0x06;//采樣時間為24 ADC clock cycles,也就是24*1us=24us
//000: 4 ADC clock cycles
//001: 9 ADC clock cycles
//010: 16 ADC clock cycles
//011: 24 ADC clock cycles
//100: 48 ADC clock cycles
//101: 96 ADC clock cycles
//110: 192 ADC clock cycles
//111: 384 ADC clock cycles
ADC1_SQR3_CHSEL_S9=1; //選擇通道9
ADC1_TRIGR3_TRIG9=1; //關閉通道9的施密特觸發器
// ADC1_CR1_EOCIE=1;
}
/******************************************************************************************************
* 名稱：void DMA_Config(void)
* 功能：啟用DMA
* 入口參數：無
* 出口參數：無
* 說明：
* 范例：無
******************************************************************************************************/
void DMA_Config(void)
{
//------打開DAM時鐘------
CLK_PCKENR2_PCKEN24=1;
//----設置ADC的DMA通道----
SYSCFG_RMPCR1_ADC1DMA_REMAP=1;
/* 00: ADC1 DMA request/acknowledge mapped on DMA1 channel 0
01: ADC1 DMA request/acknowledge mapped on DMA1 channel 1
10: ADC1 DMA request/acknowledge mapped on DMA1 channel 2
11: ADC1 DMA request/acknowledge mapped on DMA1 channel 3 */
//------設置傳送的字節數,------
DMA1_C1NDTR=9;
//------設置通道優先級------
DMA1_C1SPR_PL0=0;DMA1_C1SPR_PL1=1;
//------設置傳送方向------
DMA1_C1CR_DIR=0;
/* 0: Transfer from the peripheral to the memory.
1: Transfer from the memory to the peripheral.*/
//------設置模式------
DMA1_C1CR_CIRC=1;
/* Auto-reload mode
0: Circular mode disabled.
1: Circular mode enabled. */
//------設置增還是減地址------
DMA1_C1CR_MINCDEC=1;
/* 0: Decrement mode.
1: Increment mode.*/
//------設置傳送數據位數------
DMA1_C1SPR_TSIZE=1;
/* 0: 8-bit mode
1: 16-bit mode */
// DMA1_C3CR_HTIE=1;
DMA1_C1CR_TCIE=1;//使能DMA傳輸完一組數據中斷
//------設置DMA通道1外設地址------
DMA1_C1PARH=(uint8_t)((uint16_t)ADC_DRH_ADRESS >> (uint8_t)8);
DMA1_C1PARL=(uint8_t)ADC_DRH_ADRESS;
//------設置DMA通道1內存地址------
DMA1_C1M0ARH=(uint8_t)((uint16_t)&ui16RX_buffer >> (uint8_t)8);
DMA1_C1M0ARL=(uint8_t)&ui16RX_buffer;
DMA1_C1CR_EN=1;
DMA1_GCSR_GEN=1;
}
void main(void)
{
GPIO_Config();
ADC_Init();
DMA_Config();
asm("rim"); //enable interrupts
while(1)
{
delay_100ms();
ADC1_CR1_START=1;
}
}
/******************************************************************************************************
* 名稱： DMA中斷
* 功能： DMA事件處理函數
* 入口參數：無
* 出口參數：無
* 說明：
* 范例：無
******************************************************************************************************/
#pragma vector=DMA1_CH1_TC_vector
__interrupt void DMA1_CH1_TC_ISR(void)
{
static uint16_t tmp=0,voltage=0;//static是為了便于使用調試窗口查看變量值
uint8_t i=0;
tmp=0;
voltage=0;
if(DMA1_C1SPR_TCIF==1)
{
PC_ODR_ODR7 ^=0x01;//反轉藍燈電平,僅僅是為了指示ADC和DMA在工作,可去掉
DMA1_C1SPR_TCIF=0;//不軟件清除此中斷標志位,會導致無法退出此中斷
for(i=0;i<9;i++)tmp+=ui16RX_buffer[i];
tmp /=9;//求九次采樣平均值
voltage=(uint32_t)299*tmp/4096;//計算最終輸出的電壓,結果擴大了100倍
//299是2.99V參考電壓,擴大了100倍
asm("nop");
}
}
/******************************************************************************************************
* 名稱： ADC中斷
* 功能： EOC事件處理函數
* 入口參數：無
* 出口參數：無
* 說明：
* 范例：無
******************************************************************************************************/
//#pragma vector=COMP_EF2_vector
//__interrupt void ADC1_ISR(void)
//{
// static uint16_t tmp=0;
// if(ADC1_SR_EOC==1)
// {
// PC_ODR_ODR7 ^=0x01;
// ADC1_SR_EOC=0;
// tmp = ADC1_DRH;
// tmp = (tmp<<8)+ADC1_DRL;
// tmp=(uint32_t)299*tmp/4096;
//// VDD_Value=(uint32_t)1225*4096/temp;//得到的數值單位為mv
// asm("nop");
// }
//}