STM32W108 AD转换器是一个一阶∑-△转换器，具有以下特性：
l 分辨率可达12位
l 采样最小时间5.33us（188KHz）
l 6个外部和4个内部输入源，可进行差分和单端转换
l 两个电压转换范围（差分）：-VREF~+VREF，-VDD_PADS~+VDD_PADS
l 可选择内部和外部参考标准VREF：内部的VREF可用于输出
l 数字偏移和增益校准
l 专用DMA通道，通道支持一次和连续的 *** 作模式
应用实例解析
编写烟雾传感器测试程序，读取烟雾传感器的AD值，并输出到串口显示。
9.3.1开发环境与硬件说明
硬件：STM32W108 无线开发板、烟雾传感器、J-LINK调试器、PC机等。
软件：IAR Embedded Workbench开发软件、SimpleMac协议栈。
图9.13为烟雾传感器的原理图，烟雾传感器的引脚连接图如图9.14所示，烟雾传感器的5V接引脚1，GND接引脚4，DOUT接引脚2（即芯片中的PA3），AOUT接引脚3（即芯片中的PA4）。
图9.14. 烟雾传感器与STM32W108芯片管脚连接图
9.3.2软件设计与规划
本实例烟雾传感器中用到adc.c中的函数，有StStatus halStartAdcConversion(ADCUser id, ADCReferenceType reference, ADCChannelType channel, ADCRateTyperate)，该函数是开启AD转换功能；其中ADCUser id在adc.h中定义，有三种，本实例中用到ADC_USER_APP；ADCReferenceType reference为参考类型，adc.h中定义，本实例中用ADC_REF_INT，ADCChannelType channel为模拟输入通道，在adc.h中定义，本实例中用到的是PA4作为模拟输入的通道；ADCRateType rate为AD转换频率，在adc.h中定义，本实例中用到的是ADC_CONVERSION_TIME_US_4096，4096us，12个有效位。
无线节点上电首先进行硬件初始化，然后等按键S2被按下，只要S2被按下，无线节点就周期性的进行AD转换。
9.3.3传感器数据采集程序设计
在烟雾传感器的驱动程序中涉及到了AD转换的内容：
其中adc.h中的内容有：
static int16u adcData//DMA中的ADC转换结果
在烟雾传感器的驱动程序中涉及到了AD转换的函数：
在adc.c中的添加函数有：
/**************************************************************************
功能描述：完成对AD转换后数据的获取
输入参数：无
输出参数：AD转换后的16位无符号数
*************************************************************************/
int16u getData(void)
{
int16s data//存放AD转换后的电压的数值
while ( !(INT_ADCFLAG & INT_ADCULDFULL)) //无效时，空等待
data=halConvertValueToVolts(adcData) //将AD转换的电压数据存至data变量中
return (int16u)data
}
/**************************************************************************
功能描述：内部ADC初始化
输入参数：无
输出参数：无
*************************************************************************/
void halInternalInitAdc(void)
{
//初始化状态变量
adcPendingRequests = 0
adcPendingConversion = NUM_ADC_USERS
adcCalibrated = FALSE
adcStaticConfig = ADC_1MHZCLK | ADC_ENABLE //初始化配置:1MHz, 低压范围
// 设置所有ADC读取无效
adcReadingValid = 0
// 关闭ADC
ADC_CFG = 0 //禁用ADC，关闭HV缓冲区
ADC_OFFSET = ADC_OFFSET_RESET
ADC_GAIN = ADC_GAIN_RESET
ADC_DMACFG = ADC_DMARST
ADC_DMABEG = (int32u)&adcData
ADC_DMASIZE = 1
ADC_DMACFG = (ADC_DMAAUTOWRAP | ADC_DMALOAD)
//清空ADC中断，并使能中断
INT_ADCCFG = INT_ADCULDFULL
INT_ADCFLAG = 0xFFFF
INT_CFGSET = INT_ADC
stCalibrateVref()//校准参考电压
}
MQ2.h编写（烟雾传感器）
/*****************************************************************
文件名：MQ2.h
版本号：v1.0
创建日期：2012-4-1
硬件描述：烟雾传感器的数字输出接STM32W芯片的PA3，模拟输出接STM32W芯片的PA4
主要函数描述：MQSetStatus(int32u status):设置对应引脚；
MQGetStatus()：获得对应端口值
MQGetDCData()：获得烟雾传感器数字输出的值
MQADCInit()：设置PA4为模拟输入状态
MQGetADCStart()：开启AD转换
*****************************************************************/
#ifndef __MQ_H__
#define __MQ_H__
//设置MQ2烟雾传感器的数字输出端口与STM32W的PA3端口相连接
#define MBUS PORTA_PIN(3)
#define MBUS_INPUT_GPIO GPIO_PAIN
#define MBUS_OUTPUT_GPIO GPIO_PAOUT
#define MBUS_GPIO_PINPA3_BIT
#define MBUS_WAKE_SOURCE 0x00000080
#define MBUS_SET (GPIO_PASET_ADDR+((GPIO_PBCFGL_ADDR
-GPIO_PACFGL_ADDR)*(MBUS/8)))
#define MBUS_CLR (GPIO_PACLR_ADDR+((GPIO_PBCFGL_ADDR
-GPIO_PACFGL_ADDR)*(MBUS/8)))
extern void MQSetStatus(int32u status) //设置对应引脚
extern u8 MQGetStatus() //获得对应端口值
extern u8 MQGetDCData() //获得烟雾传感器数字输出的值
extern void MQADCInit() //设置PA4为模拟输入状态
extern void MQGetADCStart() //开启AD转换
#endif
MQ2.c编写（烟雾传感器）
/*****************************************************************
文件名：MQ2.c
版本号：v1.0
创建日期：2012-4-1
硬件描述：烟雾传感器的数字输出接STM32W芯片的PA3，模拟输出接STM32W芯片的PA4
主要函数描述：MQSetStatus(int32u status):设置对应引脚；
MQGetStatus()：获得对应端口值
MQGetDCData()：获得烟雾传感器数字输出的值
MQADCInit()：设置PA4为模拟输入状态
MQGetADCStart()：开启AD转换
*****************************************************************/
#include PLATFORM_HEADER
#include BOARD_HEADER
#include "MQ2.h"
#include "hal/micro/micro-common.h"
#include "hal/micro/cortexm3/micro-common.h"
#include "hal/micro/adc.h"
#include "stdio.h"
#define LOW 0//低电平
#define HIGH 1//高电平
/**************************************************************************
功能描述：完成对特定端口的设置
输入参数：status：端口参数，高电平或低电平
输出参数：无
*************************************************************************/
void MQSetStatus(int32u status)
{
halGpioConfig(MBUS,GPIOCFG_OUT)
if(MBUS/8 <3)
{
if(status==HIGH) //设置为高电平
*((volatile int32u *)MBUS_SET) = BIT(MBUS&7)
else //设置为低电平
*((volatile int32u *)MBUS_CLR) = BIT(MBUS&7)
}
}
/**************************************************************************
功能描述：完成获取对应端口的值
输入参数：无
输出参数：对应端口的值
*************************************************************************/
u8 MQGetStatus()
{
return (MBUS_INPUT_GPIO &(1<<MBUS_GPIO_PIN)) ? 1 : 0
}
/**************************************************************************
功能描述：完成对烟雾传感器数字输出的获取
输入参数：无
输出参数：烟雾传感器数字输出值
*************************************************************************/
u8 MQGetDCData()
{
halGpioConfig(MBUS,GPIOCFG_IN)
if(MQGetStatus()==0)
{
halCommonDelayMicroseconds(500) //延时抗干扰
if(MQGetStatus()==0)
return 0
else
return 1
}
else
return 1
}
/**************************************************************************
功能描述：设置PA4端口为模拟输入输出
输入参数：无
输出参数：无
*************************************************************************/
void MQADCInit()
{
halGpioConfig(PORTA_PIN(4),GPIOCFG_ANALOG)
}
/**************************************************************************
功能描述：完成对给定数字的显示
输入参数：无
输出参数：无
*************************************************************************/
void MQGetADCStart()
{
halAdcCalibrate(ADC_USER_APP) //设置ADC校准
halStartAdcConversion(ADC_USER_APP,ADC_REF_INT, ADC_SOURCE_ADC4_VREF2,ADC_CONVERSION_TIME_US_4096 )//开启AD转换，ADC4，转换速率4096
}
9.3.4测试程序编写
编写测试程序源文件solar-system.c：
/*****************************************************************
文件名：solar-system.c
版本号：v1.0
创建日期：2012-4-1
硬件描述：对于无线节点上烟雾传感器数字输出接PA3，模拟输出接PA4
主要函数描述：main( )函数实现对各个传感器的控制。
*****************************************************************/
#include PLATFORM_HEADER
#include BOARD_HEADER
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "error.h"
#include "hal/hal.h"
#include "include/phy-library.h"
#include "hal/micro/cortexm3/iap_bootloader.h"
#include "MQ2.h"
/**************************************************************************
功能描述：完成对某种传感器的检测
输入参数：无
输出参数：无
*************************************************************************/
int main(void)
{
boolean preesed = FALSE
halInit()//初始化硬件
uartInit(115200, 8, PARITY_NONE, 1)//初始化UART
.
//配置PA4和PA5作为复用输出引脚，用于数据包的跟踪
halGpioConfig(PORTA_PIN(4),GPIOCFG_OUT_ALT)
halGpioConfig(PORTA_PIN(5),GPIOCFG_OUT_ALT)
GPIO_IRQDSEL = PORTB_PIN(2)//连接IRQD到PB2/SC1RXD
//允许IRQD标志位激活任何的IRQD
GPIO_INTCFGD = (3<<GPIO_INTMOD_BIT)
INT_GPIOFLAG = INT_IRQDFLAG
INT_PENDCLR = INT_IRQD
INTERRUPTS_ON()
halInitLed() //初始化LED
halInitButton()//初始化按键
halInternalInitAdc()//内部ADC初始化
MQADCInit()//烟雾传感器接口初始化
printf("Press S2 to begin ADC Change\n")
while(TRUE)
{
halCommonDelayMilliseconds(10)
if (halGetButtonStatus(BUTTON_S2) == BUTTON_PRESSED||preesed == TRUE)
{
preesed = TRUE
/********读取烟雾传感器AD值*******************/
MQGetADCStart()
u16 mqacdata=getData()
u8 flag=0
if(mqacdata&(0x01<<15)!=0)
{
mqacdata=~(mqacdata-1)//负数，2进制补码
flag=1
}
if(mqacdata<32768)
{
if(flag==1)
{
printf("Smoke -%d\n",mqacdata)
}
else
{
printf("Current ADC: %d\n",mqacdata)
}
}
halCommonDelayMilliseconds(2000)//2000ms
}
}
}
9.3.5测试结果及分析
烟雾传感器的模拟输出经过AD转换后的值通过串口发送到PC机，AD转换的电压范围最大为1.2V， *** 作各传感器时，可以调节烟雾传感器模块上面的滑动变阻器，以改变传感器的灵敏度。
本文出自《STM32W108嵌入式无线传感器网络》邱铁，夏锋，周玉编著.清华大学出版社，2014年5月
同时参考http://blog.csdn.net/u010273356/article/details/46932007
30MHz信号f(t)=A*cos(2*3.1415927*f*t)，令f=30M,t=nT,其中T为采样周期，就是模拟采样。如果要加相位抖动参数，就是cos(2*3.1415927*f*t+g(t))，g(t)是抖动信号。
谐波频率参数就是把几个不同频率cos信号相加。
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