STM32F4+薄膜压力传感器(FSR)AO模拟输出程序ADC模数转换器详解

前言：博主在使用STM32F4加薄膜压力传感器用来测量压力时，发现给的例程只有STM32F1系列的，而STM32F4系列库函数程序不太一致，博主实战解决了该问题，用STM32F4标准库开发。有关ADC模数转换器的详细知识点详情点击我的博文（ADC模数转换器详解链接）：https://archie.blog.csdn.net/article/details/136723340?spm=1001.2014.3001.5502

STM32F4+薄膜压力传感器(FSR)AO模拟输出程序：

main.c

main.c是用于读取薄膜压力传感器（FSR）的模拟输出，并将其映射到实际压力值范围内。主要功能是读取薄膜压力传感器的模拟输出，并将其转换为相应的压力值。

首先包含了一些必要的头文件，包括STM32的相关头文件以及自定义的延迟、串口、ADC和FSR的头文件。
定义了一些常量，如最小和最大量程、最小和最大电压范围等。
在main()函数中，初始化延迟、中断和串口，并进行ADC的初始化。
进入主循环后，通过Get_Adc_Average()函数获取ADC的10次平均值，并将其映射到电压值范围内。然后根据电压值的情况，计算相应的压力值。
使用printf()函数输出ADC值、电压值和压力值。
最后通过延迟一段时间，实现数据的周期性读取。

#include "stm32f4xx.h"                  // Device header
#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>  
#include "Delay.h"
#include "LED.h"
#include "Key.h"
#include "OLED.h"
#include "usart1.h"
#include "adc.h"


//最小量程
#define PRESS_MIN	20
//最大量程 
#define PRESS_MAX	6000
#define VOLTAGE_MIN 100
#define VOLTAGE_MAX 3300
u8 state = 0;
u16 val = 0;
u16 value_AD = 0;

long PRESS_AO = 0;
int VOLTAGE_AO = 0;

long map(long x, long in_min, long in_max, long out_min, long out_max);



int main(void)
{
	
	I2C_Configuration();//配置CPU的硬件I2C	
	OLED_Init();
	Adc_Init();
	
	
	OLED_CLS();//清屏

	
	while(1)
	{
		
		value_AD = Get_Adc_Average(13,10);	//10次平均值
		VOLTAGE_AO = map(value_AD, 0, 4095, 0, 3300);
		if(VOLTAGE_AO < VOLTAGE_MIN)
		{
			PRESS_AO = 0;
		}
		else if(VOLTAGE_AO > VOLTAGE_MAX)
		{
			PRESS_AO = PRESS_MAX;
		}
		else
		{
			PRESS_AO = map(VOLTAGE_AO, VOLTAGE_MIN, VOLTAGE_MAX, PRESS_MIN, PRESS_MAX);
		}
		//printf("AD值 = %d,电压 = %d mv,压力 = %ld g\r\n",value_AD,VOLTAGE_AO,PRESS_AO);
		OLED_ShowNum(1,1,value_AD,5);
		OLED_ShowNum(2,1,VOLTAGE_AO,5);
		OLED_ShowNum(3,1,PRESS_AO,5);
		Delay_ms(500);
	}	
}
long map(long x, long in_min, long in_max, long out_min, long out_max) {
 return (x - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min;}

adc.c

博主使用的adc通道是PC3-ADC123_IN13(adc1和adc2和adc3的通道13)

首先Adc_Init初始化adc

定义了需要用到的结构体：GPIO_InitTypeDef、ADC_InitTypeDef和ADC_CommonInitTypeDef。
使能了ADC1通道的时钟和GPIOC端口的时钟。
配置PC3引脚作为模拟通道输入引脚，设置为模拟输入引脚并且不使用上拉或下拉。
对ADC1进行复位操作。
初始化ADC Common 结构体参数，包括禁止DMA直接访问模式、独立ADC模式、时钟分频等。
初始化ADC Init 结构体参数，包括单通道模式、数据右对齐、外部触发通道、ADC分辨率等。
根据ADC_Init结构体中的参数初始化ADC1外设寄存器。
使能ADC1。

然后是获取ADC转换结果的函数。函数名称为Get_Adc(u8 ch)

使用ADC_RegularChannelConfig函数设置ADC规则组通道和采样时间。
使用ADC_SoftwareStartConv函数启动ADC转换。
使用while循环等待ADC转换结束，通过检查ADC_FLAG_EOC标志位来判断转换是否完成。
使用ADC_GetConversionValue函数获取最近一次ADC转换的结果，并将其返回。

最后是获取指定通道（ch参数）的ADC转换结果，并对转换结果进行多次采样（times次），然后计算这些采样值的平均值。

使用for循环对指定通道进行多次采样，每次采样后将转换值累加到temp_val变量中。
在每次采样之间通过Delay_ms函数添加延时，这有助于确保每次转换之间有足够的间隔。
最后，将temp_val除以采样次数times，得到平均值，并将其返回。

 #include "adc.h"
 #include "Delay.h"
	   
/*
Ao:接ADC模拟电压信号输出--PC3-ADC123_IN13(adc1和adc2和adc3的通道13)
*/	  


//初始化ADC
//规则通道																   
void  Adc_Init(void)
{ 	
	//定义结构体
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; 
	ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStructure;
	
	//使能ADC1通道时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE );	  
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOC,ENABLE);
	
	
	//PC3 作为模拟通道输入引脚 不上拉不下拉                        
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;		//模拟输入引脚
	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;	//不上拉不下拉
	GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);	
	
	
	RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);   //ADC1复位
	RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,DISABLE);    //复位结束
	
	//ADC Common 结构体 参数 初始化
	ADC_CommonInitStructure.ADC_DMAAccessMode = ADC_DMAAccessMode_Disabled; // 禁止DMA直接访问模式	
	ADC_CommonInitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;// 独立ADC模式
	ADC_CommonInitStructure.ADC_Prescaler = ADC_Prescaler_Div2;// 时钟为fpclk x分频	
	ADC_CommonInitStructure.ADC_TwoSamplingDelay = ADC_TwoSamplingDelay_20Cycles;// 采样时间间隔	
	ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStructure);
	
	//ADC Init 结构体 参数 初始化
	ADC_StructInit(&ADC_InitStructure);
	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;//模数转换工作在单通道模式
	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;//ADC数据右对齐
	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T1_CC1;//外部触发通道，本例子使用软件触发，此值随便赋值即可
	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_ExternalTrigConvEdge_None;//禁止外部边沿触发
	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion = 1;//顺序进行规则转换的ADC通道的数目
	ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b;// ADC 分辨率
	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;//模数转换工作在单次转换模式
	ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);	//根据ADC_InitStruct中指定的参数初始化外设ADCx的寄存器   

	ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);	//使能指定的ADC1

}				  
//获得ADC值
//返回值：转换结果
u16 Get_Adc(u8 ch)   
{
		    
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ch,1,ADC_SampleTime_56Cycles);//设置ADC规则组通道，一个序列，采样时间480
	ADC_SoftwareStartConv(ADC1);//使能指定的ADC1的软件转换启动功能
	while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1,ADC_FLAG_EOC));//读取状态寄存器的状态位EOC，等待转换结束
	return ADC_GetConversionValue(ADC1);//返回最近一次的ADC1规则组的转换结果
	
}

//获取通道ch的转换值，取times次，然后平均
//ch：通道编号  times：获取次数
//返回值：通道ch的times次转换结果平均值
u16 Get_Adc_Average(u8 ch,u8 times)
{
	u32 temp_val=0;
	u8 t;
	for(t=0;t<times;t++)
	{
		temp_val+=Get_Adc(ch);//取times次通道值进行求和
		Delay_ms(5);
	}
	return temp_val/times; //返回平均值
}

adc.h

#ifndef __ADC_H
#define __ADC_H	

#include "stm32f4xx.h"                  // Device header

typedef uint16_t u16;
typedef uint8_t u8;

void Adc_Init(void);
u16  Get_Adc(u8 ch); 
u16 Get_Adc_Average(u8 ch,u8 times); 
 
#endif