《嵌入式操作系统》课件——项目四 数字电压表设计与实现.pptxVIP

数字电压表设计与实现项目四任务一模数转换器初识

外界物理量通常都是模拟信号，如温度、湿度、光度、压力、速度、液位、流量等都是模拟信号，STM32处理的均是数字信号，需要将模拟信号转换数字信号，简称A/D转换器或ADC。一、模数转换器初识模数转换的作用是将时间连续、幅值也连续的模拟量转换为时间离散、幅值也离散的数字信号，即将模拟信号转换成数字信号。

模数转换一般要经过取样、保持、量化及编码4个过程。在实际电路中，这些过程有的是合并进行的，例如：取样和保持、量化和编码往往都是在转换过程中同时实现的。1.采样：将连续模拟值转化为有限个离散采样值2.保持：在每一采样点上保持一小段时间3.量化：将采样点电压值转换为量化值4.编码：对量化值进行编码为几位二进制数值一、模数转换器初识

STM32的模数转换转换精度：12位逐次逼近型的模拟数字转换器。二、STM32A/D模数转换ADC个数：STM32F103VCT6有3个、STM32F103RBT6有2个可独立使用，也可双重模式（提高采样速率）。采样通道：包括测量16个外部（IN0-IN15）和2个内部信号源（温度和电压基准）。各通道的A/D转换可以单次、连续、扫描或间断模式执行。数据存储：ADC转换数据存入16位数据寄存器。电压检测：输入高低阀值电压检测。时钟频率：输入时钟频率14MHz。

STM32的ADC主要特征分辨率：12位自校准，带内嵌数据一致的数据对齐。中断：注入转换结束和发生模拟看门狗事件时产生中断。转换模式：单次和连续转换模式，从通道0到通道n的自动扫描模式。采样间隔：可以按通道分别编程。触发模式：规则转换和注入转换均有外部触发选项，规则通道转换期间有DMA请求产生。采样模式：间断模式，双重模式（带2个或以上ADC的器件）。转换速率：最大的转换速率为1MHz，既最快的转换时间为1us。供电要求：2.4V到3.6V，ADC输入范围：VREF-?VIN?VREF+。二、STM32A/D模数转换

三、ADC相关的寄存器ADC控制寄存器ADC_CR1设置扫描模式操作模式ADC控制寄存器ADC_CR2启停、转换模式、转换规则等ADC采样事件寄存器ADC_SMPR1~2ADC的转换时间ADC规则序列寄存器ADC_SQR1~3规则序列通道ADC规则数据寄存器ADC_DRADC注入数据寄存器ADC_JDRxADC状态寄存器ADC_SR

四、STM32模数转换设计目标使用STM32的ADC寄存器，通过程序控制STM32F103的A/D转换，实现模拟电压的采集、虚拟终端显示采样值和电压值的设计、运行与调试。任务要求利用STM32的ADC相关寄存器，设计一个STM32模数转换，完成模拟电压的采集，并在虚拟终端上显示电压值。要求：在STM32的单次转换模式下，使用ADC1的通道1，来进行AD转换。

STM32的ADC设置（单次转换模式）开启PA口时钟，设置PA1为模拟输入；使能ADC1时钟，并设置分频因子；设置ADC1的工作模式；设置ADC1规则序列的相关信息；开启AD转换器和校准设置；读取ADC值。四、STM32模数转换设计

STM32模数转换电路设计1.模拟电压采集电路设计ADC1的通道1是在PA1上，通道1（PA1）采集的模拟电压，可以通过电位器来获得，如右下图所示。2.虚拟终端显示电路设计通过STM32的PA9、PA10连接虚拟终端。通过串行通信输出电压值在虚拟终端上显示。四、STM32模数转换设计

数字电压表设计与实现项目四任务二数字电压表设计与制作

一、数字电压表设计与制作数字电压表仿真效果

数字电压表文件夹、文件建立与修改一、数字电压表设计与制作

数字电压表设计与制作数字电压表硬件设计

数字电压表设计与制作数字电压表硬件设计串行虚拟终端和STM32F103R4的设置

数字电压表设计与制作数字电压表软件目录结构设计

数字电压表设计与制作数字电压表软件包含路径设置

数字电压表设计与制作数字电压表软件输出HEX文件路径设置

1.头文件声明#includeusart.h#includeDelay.h#includeAD.h2.主函数函数初始化uart_init(9600)；AD_Init();while（1）{采集电压值、串行输出虚拟终端}数字电压表设计与制作数字电压表软件结构3.AD.c文件AD初始化函数、AD数据采集回传函数编写。4.AD.hAD初始化、AD数据采集定义声明。

二、数字电压表模数转换相关函数RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE)GPIO_InitStructure