蓝桥杯嵌入式ADC+DMA数据采样

TNT_JQR

1822人浏览 · 2024-10-27 23:13:05

TNT_JQR · 2024-10-27 23:13:05 发布

很多蓝桥杯嵌入式选手会在主函数中多次调用ADC（模数转换器）函数来获取模拟信号的数据。然而，这种方法往往会占用大量的软件资源，并限制采样速率。本文将介绍一种更高效的方法，通过结合使用ADC和DMA（直接存储器访问）来进行模拟信号采样。这种方式不仅能够充分利用硬件资源，还能显著减少软件资源的消耗，同时提高采样速率。下面是使用这种方法的例子：

1.新建工程

并在bsp文件夹中添加LCD相关文件：fonts.h lcd.c lcd.h

2.配置ADC+DMA

（1）在CubeMX中启用对应引脚（PB12 PB15）的ADC1、ADC2通道

找到Categories选项，选择Analog，再选择ADC1，选择IN11 Single-ended：

选择ADC2，勾选IN15 Single-ended：

PB15、PB12出现以下提示表示成功打开相应通道：

（2）使能连续转换

回到ADC1，点击Parameter Settings，在Continuous Conversion Mode选项中选择Enabled：

选择ADC2，点击Parameter Settings，在Continuous Conversion Mode选项中选择Enabled：

（3）添加DAM

回到ADC1，选择DMA Settings，在出现的DMA Request选项中选择ADC1：

然后会出现如下图的选项卡，在Mode选项中选择Circular，其余不变：

ADC2同上配置：

（4）使能DMA请求为连续模式

回到ADC1，点击Parameter Settings，在DMA Continuous Requests选项中选择Enabled，其他不变：

ADC2同上：

（5）失能DMA中断（若不失能，程序将会卡死）

点击System Core，在System Core中选择NVIC，取消勾选Force DMA channels interrupts：

取消勾选DMA1 channel1 global interrupt、DMA1 channel2 global interrupt，其他不变：

（6）更新文件

点击右上角GENERATE CODE，出现如下提示框，点击Open Project：

3.显示模拟量电压值

在如下注释框中引用这两行代码，注意不要在没有USER CODE BEGIN和END的注释框之间编写代码，否则每次更新文件CubeMX会删除自己所写的代码：

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "lcd.h"
#include "stdio.h"
/* USER CODE END Includes */

建立两个数组用来存储模拟量数据，char型数组用于LCD显示：

/* USER CODE BEGIN PTD */
char str[30];
uint16_t adc1[1];
uint16_t adc2[1];
/* USER CODE END PTD */

编写LCD屏幕显示电压函数：

/* USER CODE BEGIN 0 */
void LCD_Display(void)
{
	sprintf(str, "      U1:%.2fV       ", (adc1[0]/4095.0)*3.3);
	LCD_DisplayStringLine(Line6, (unsigned char *)str);
	sprintf(str, "      U2:%.2fV       ", (adc2[0]/4095.0)*3.3);
	LCD_DisplayStringLine(Line8, (unsigned char *)str);
}
/* USER CODE END 0 */

初始化LCD、ADC、DMA外设：

/* USER CODE BEGIN 2 */
	LCD_Init();

	HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t *)adc1, 1);
	HAL_ADC_Start_DMA(&hadc2, (uint32_t *)adc2, 1);
	
	LCD_Clear(Black);
	LCD_SetBackColor(Black);
	LCD_SetTextColor(White);
	
 /* USER CODE END 2 */

持续运行LCD_Dispaly函数：

 /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */

      LCD_Display();

  }
  /* USER CODE END 3 */