adc分辨率计算:ST=0ST=1ST=0while(!EOC)OE=1//说明转化完成getdate=P0getdate=(int)(getdate*1.96)//即得到的值*100*5/51.0。
ADC_IN_Sample:ADC采集转换后的电压值,pui32ADC_IN_Value:ADC采集的二进制算,如基准电压是3.3V,12位ADC采集的3.3V时值4096,基准电压。
定时传送方式:
对于一种A/D转换器来说,转换时间作为一项技术指标是已知的和固定的。例如ADC0809转换时间为128μs,相当于6MHz的MCS-51单片机共64个机器周期。可据此设计一个延时子程序,A/D转换启动后即调用此子程序,延迟时间一到,转换肯定已经完成了,接着就可进行数据传送。
ADC采集的最大电压,对应ADC最大的二进制数值,ADCMAX:表示ADC的精确位数,如8位的ADC就是2的8次方,10位:1024,12:4096根据代码:ADC_IN_Sample =(pui32ADC_IN_Value*3300*6)/ ADCMAX。
嘿,我的读者们!
在上一章中,我主要讲了如何通过DHT11测量温湿度,由于有单总线通信,需要编写时序函数,所以难度有点大。那么在这一章中,我打算用MQ135模块来检测空气质量,仍然是对环境参量的获取。不像DHT11模块,在MQ135内部并没有集成AD转换器,当然,我们也不需要在外围搭建AD转换电路,而是利用stm32的内部ADC资源,完成对获取到的模拟量的转换。
MQ135传感器主要检测空气中的一些有害气体,比如硫化物、氨气等,还可以对烟雾等进行检测,总之,就是检测空气中污染物的一款传感器。下面,就是MQ135模块的实物图。
由图可知:该模块有4个引脚,分别是两个电源VCC和GND,一个数字输出口和一个模拟输出口。模块中还有一个可调电位器,用来调节灵敏度的。在本制作中,由于我们需要测量空气质量的数值,所以需要用到模拟输出口,即A0输出。而数字输出口只能在超过某设定值时,才能进行电平的跳变,如果你要设置某报警装置时,可以用一下,所以我们不用数字输出口。
至于MQ135模块的内部测量电路的工作原理,在这里不再阐述,有兴趣的读者,可以网上查阅。我们只要知道,该模块A0输出端电压随环境空气质量的变化而变化,只要通过AD转换将A0端口电压模拟量转换为数字量,再通过一定的公式转换,即可测量出空气质量的数值。
stm32内部自带ADC资源,它可以将模拟信号转换为数字信号,是12位逐次逼近型的模拟数字转换器。stm32有 3 个 ADC,这些 ADC 可以独立使用,也可以使用双重(提高采样率),具有多达 18个复用通道,可测量来自16个外部源、2 个内部源信号。 这些通道的 A/D 转换可以单次、连续、扫描或间断模式执行。ADC 的结果可以左对齐或右对齐方式存储在 16 位数据寄存器中。
(1)初始化相关的GPIO口
/*ADC初始化函数*/
void adc_gpio_init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE)
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure)
}
配置GPIO口,选择PA1引脚,开启PA1和ADC1的时钟,由于需要检测电压模拟量,将引脚设置成模拟输入。
(2)编写ADC初始化函数
void adc_init(void)
{
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure//定义ADC结构体变量
adc_gpio_init()//GPIO口初始化
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6)//设置ADC分频因子6 72M/6=12,ADC最大时间不能超过14M
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE//关闭连续转换
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right//右对齐
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None//禁止触发检测,使用软件触发
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1//1个转换在规则序列中 也就是只转换规则序列1
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE//非扫描模式
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure)//ADC初始化
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE)//开启AD转换器
ADC_ResetCalibration(ADC1)//重置指定的ADC的校准寄存器
while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1))//获取ADC重置校准寄存器的状态
ADC_StartCalibration(ADC1)//开始指定ADC的校准状态
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1))//获取指定ADC的校准程序
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE)//使能或者失能指定的ADC的软件转换启动功能
}
在ADC初始化函数里,由于AD转换时间没有那么快,所以设置ADC分频因子为6,将系统时间分频。然后对ADC_InitStructure结构体的每一个元素赋值,这里,我借鉴了普中的资料。就像上面这样配置,就可以了。本人水平有限,可能讲不清楚,见谅。
接着,开启AD转换器,并进行校准,并且使能指定的ADC的软件转换启动功能,至此,就完成了ADC的初始化。
(3)编写AD转换函数
u16 get_adc_value(u8 channel,u8 times)
{
u32 total_value
u16 average_value
u8 i
//设置指定ADC的规则组通道,一个序列,采样时间
//ADC1,ADC通道,239.5个周期,提高采样时间可以提高精确度
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, channel, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5)
for(i=0i<timesi++)
{
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE)//使能指定的ADC1的软件转换启动功能
while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC))//等待转换结束
total_value += ADC_GetConversionValue(ADC1)
delay_ms(5)
}
average_value = total_value/times
return average_value
}
AD转换函数的入口参数为AD转换通道和采样转换次数,通过ADC_RegularChannelConfig()函数,指定ADC1,转换通道,转换周期等,启动AD转换,连续采集数据并取平均值。最后返回采集并AD转换的数字量。
(4)主程序调用AD转换函数,获取空气质量数值
value = get_adc_value(ADC_Channel_1,10)//设置通道:ADC_Channel_1,每次连续采样10次
value = (u16)((float)value*300/4096)//数值转换,采集AD数值范围:0~4095,而空气质量范围:0~300。
这里,我在网上查阅资料,并没有详细说明,MQ135空气质量的计算公式,所以本人也不知道如何换算。因此,这里的空气质量检测只能达到演示的效果(自定义的转换公式),如果有读者知道,可以在下方的评论中留言,或者在中私信我,谢谢!
P1ASF是选择哪个口模拟AD转换功能,(1<<ADC_CH0)(ADC_CH0相当于0)故P1ASF第0位被置1,选择P1.0为模拟通道。
第二个是对ADC_CONTR寄存器进行了设置,(1 <<7)将第八位置1,(1 <<5)将第六位置1,ADC_CONTR = ADC_360T | ADC_ON 将ADC_CONTR寄存器第六位和第八位置1,具体功能就是开启AD转换,选择转换速度。
如有不对请指正!
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