STM32 ADC值读取过高

Question

我正在使用STM3240G-EVAL板读取ADC的值。我使用以下打印函数将来自ADC的值打印到我的板子上的LCD上。我将温度传感器物理连接到评估板上的3.3V、ADC3和GND上。返回的值太大了。ADC分辨率应该是12位，因此ADC_GetConversionValue函数输出的最大值应该为4096。但是在室温下，我收到了5000多个值！是否有人能直观地解释为什么ADC值可能会被缩放？

////// stm324xg_eval.c
// to configure the ADC
void STM_EVAL_TEMPInit(Temp_TypeDef Temp) 
{

RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div8);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC3, ENABLE);
/* Enable the GPIO_TEMP Clock */
RCC_AHB1PeriphClockCmd(GPIO_TEMP_CLK[Temp], ENABLE);

/* Configure the GPIO_TEMP pin */
GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_TEMP_PIN[Temp];
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIO_TEMP_PORT[Temp], &GPIO_InitStructure);


/* Enable ADC3 Clock */
ADC_InitTypeDef           ADC_InitStructure;
ADC_CommonInitTypeDef     ADC_CommonInitStructure;

ADC_CommonInitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
ADC_CommonInitStructure.ADC_Prescaler = ADC_Prescaler_Div4;
ADC_CommonInitStructure.ADC_DMAAccessMode = ADC_DMAAccessMode_Disabled;
ADC_CommonInitStructure.ADC_TwoSamplingDelay = 0;
ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStructure);

ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;
ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b;
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_ExternalTrigConvEdge_None;
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;      
ADC_Init(ADC3, &ADC_InitStructure);

ADC_RegularChannelConfig(ADC3, ADC_Channel_4, 1, ADC_SampleTime_144Cycles);
ADC_Cmd(ADC3, ENABLE);
}


////// main.cpp
// to print to lcd  
ADC_SoftwareStartConv(ADC3);
temp_value = ADC_GetConversionValue(ADC3);
uint8_t mymsg[20];
sprintf((char *)mymsg, "ADC = %d",(int)temp_value);
LCD_DisplayStringLine(Line6, mymsg);


////// stm32f4xx_adc.c
// ADC_GetConversionValue function
/**
* @brief  Returns the last ADCx conversion result data for regular channel.
* @param  ADCx: where x can be 1, 2 or 3 to select the ADC peripheral.
* @retval The Data conversion value.
*/
uint16_t ADC_GetConversionValue(ADC_TypeDef* ADCx)
{
   /* Check the parameters */
   assert_param(IS_ADC_ALL_PERIPH(ADCx));
   /* Return the selected ADC conversion value */
   return (uint16_t) ADCx->DR;
}

- rayray

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大型评估板通常使用较大的封装，其中会有VRef引出一个引脚。您确定您的12位表示的是0v - 3.3v而不是像0v - 2.5v这样的值吗？ - rjp

Answer 1

我遗漏了ADC配置。

ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion = 1;

确保在使用ADC时，您使用所有配置而不是遗漏任何配置。包含此内容后，我能够使用万用表获得与传感器读取的ADC值相同的电压。

附加说明：

这是因为您已将以下结构定义为本地结构：

ADC_InitTypeDef           ADC_InitStructure;

ADC_CommonInitTypeDef     ADC_CommonInitStructure;

本地变量具有不可靠（随机）的初始值，可能会导致例如 ADC_NbrOfConversion 成为不适当的数字，从而在相应的寄存器中编写时引发此类问题。

- rayray

Answer 2

你需要等待转换完成：

ADC_SoftwareStartConv(ADC3);

while( ADC_GetFlagStatus( ADC3, ADC_FLAG_EOC ) == RESET )
{
    // do nothing (or something useful perhaps)
}

temp_value = ADC_GetConversionValue(ADC3);

- Clifford

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我从未见过正确的ADC读数不会饱和，如果输入值>=参考值。这表明OP正在做某些错误的事情。我的建议是：查阅技术参考手册和应用笔记 - 我敢打赌，里面有ADC读数的示例代码 :) - Morten Jensen

Answer 3

以下代码对我有效：

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#define HW_DIVIDE      2
#define VREF_IN_mV     2500
#define MAX_RESOLUTION 255

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static void _setup_rcc()
{
    // Enable the ADC interface clock
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);

    // Enable the clock for the ADC GPIOs
    RCC_AHB1PeriphClockCmd( RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);
}

---

static void _setup_gpio()
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    // Configure source 1
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // Configure source 2
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // Configure source 3
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // Configure source 4
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}

---

static void _setup_adc()
{
    ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
    ADC_DeInit();
    ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
    ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_8b;
    ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;
    ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_ExternalTrigConvEdge_None;
    ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
    ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion = 16;
    ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;
    ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);

    // Enable ADC
    ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
}

---

void drv_adc_init()
{
    _setup_rcc();
    _setup_gpio();
    _setup_adc();
}

---

uint16_t drv_adc_get_voltage(ADC_CHANNEL_IN type)
{
    uint16_t val;

    switch (type)
    {
    case ADC_3V3:
        ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_4,1,ADC_SampleTime_15Cycles);
        break;
    case ADC_1V2:
        ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_5,1,ADC_SampleTime_15Cycles);
        break;
    case ADC_3VA:
        ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_6,1,ADC_SampleTime_15Cycles);
        break;
    case VIB_CUR:
        ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_7,1,ADC_SampleTime_15Cycles);
        break;
    }

    do
    {
        // Start the conversion
        ADC_SoftwareStartConv(ADC1);

        // Processing the conversion
        if (ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_OVR))
        {
            ADC1->SR &= ~ADC_FLAG_OVR;
        }
    }
    while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC));

    // Calculate the converted data
    val = ADC_GetConversionValue(ADC1);

    // Return voltage in millivolts
    return HW_DIVIDE * VREF_IN_mV * val / MAX_RESOLUTION;
}

- barak manos

Answer 4

你有测量温度传感器的电压、ACD输入的电压和设备的VCC电压吗？最好在获取5000+输出时包括它们的运行时值。

你是否尝试将预先知道的电压（比如3.3V）馈入相同的ADC输入并比较测量/获得的值？因为似乎你测量的电压在5000+时是4+V。

至于代码，最好掩盖返回值以仅考虑12位：

return (uint16_t) ((ADCx->DR) & 0xFFF)

- Ruslan Gerasimov

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如果掩码是必要的，那么硬件可能已经损坏或配置错误！最好选择ADC_DataAlign_Left并将所有样本视为16位 - 如果使用不同的ADC分辨率（例如此掩码），则最小化所需的更改。 - Clifford