วันพฤหัสบดีที่ 4 มิถุนายน พ.ศ. 2558

[STM32F3] ทดลองใช้งาน ADC

ทดลองใช้งาน ADC1 ของบอร์ด STM32F3Discovery โดยจะทำการแปลงข้อมูลจาก Analog มาเป็น Digital จำนวน 10 บิต ซึ่งมีโค้ดสำหรับการทดลองการทำงานดังนี้

/**
  ******************************************************************************
  * File Name          : main.c
  * Date               : 04/06/2015 13:07:32
  * Description        : Main program body
  ******************************************************************************
  *
  * COPYRIGHT(c) 2015 STMicroelectronics
  *
  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without modification,
  * are permitted provided that the following conditions are met:
  *   1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
  *      this list of conditions and the following disclaimer.
  *   2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
  *      this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
  *      and/or other materials provided with the distribution.
  *   3. Neither the name of STMicroelectronics nor the names of its contributors
  *      may be used to endorse or promote products derived from this software
  *      without specific prior written permission.
  *
  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
  * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
  * DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
  * SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER
  * CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  *
  ******************************************************************************
  */

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f3xx_hal.h"

/* USER CODE BEGIN Includes */

/* USER CODE END Includes */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
ADC_HandleTypeDef hadc1;

SPI_HandleTypeDef hspi3;

/* USER CODE BEGIN PV */

/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_ADC1_Init(void);
static void MX_SPI3_Init(void);

/* USER CODE BEGIN PFP */

/* USER CODE END PFP */

/* USER CODE BEGIN 0 */
uint32_t readADC1(){
    HAL_ADC_Start(&hadc1);
    while(__HAL_ADC_GET_FLAG(&hadc1, ADC_FLAG_EOC) == RESET);
    return HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
}
/* USER CODE END 0 */

int main(void)
{

  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration----------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_ADC1_Init();
  MX_SPI3_Init();

  /* USER CODE BEGIN 2 */

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
    uint32_t data = readADC1();
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOE, GPIO_PIN_8, (data & 0x00000001));
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOE, GPIO_PIN_9, ((data >> 1) & 0x00000001));
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOE, GPIO_PIN_10, ((data >> 2) & 0x00000001));
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOE, GPIO_PIN_11, ((data >> 3) & 0x00000001));
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOE, GPIO_PIN_12, ((data >> 4) & 0x00000001));
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOE, GPIO_PIN_13, ((data >> 5) & 0x00000001));
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOE, GPIO_PIN_14, ((data >> 6) & 0x00000001));
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOE, GPIO_PIN_15, ((data >> 7) & 0x00000001));
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_10, ((data >> 8) & 0x00000001));
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_11, ((data >> 9) & 0x00000001));
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
  /* USER CODE END WHILE */

  /* USER CODE BEGIN 3 */

  }
  /* USER CODE END 3 */

}

/** System Clock Configuration
*/
void SystemClock_Config(void)
{

  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct;
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct;
  RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInit;

  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
  RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = 16;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSI;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL10;
  HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct);

  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
  HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_1);

  PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_ADC12;
  PeriphClkInit.Adc12ClockSelection = RCC_ADC12PLLCLK_DIV1;
  HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit);

  __SYSCFG_CLK_ENABLE();

}

/* ADC1 init function */
void MX_ADC1_Init(void)
{

  ADC_ChannelConfTypeDef sConfig;

    /**Common config
    */
  hadc1.Instance = ADC1;
  hadc1.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_ASYNC;
  hadc1.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION10b;
  hadc1.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE;
  hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;
  hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
  hadc1.Init.ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_NONE;
  hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
  hadc1.Init.NbrOfConversion = 1;
  hadc1.Init.DMAContinuousRequests = DISABLE;
  hadc1.Init.EOCSelection = EOC_SINGLE_CONV;
  hadc1.Init.LowPowerAutoWait = DISABLE;
  hadc1.Init.Overrun = OVR_DATA_OVERWRITTEN;
  HAL_ADC_Init(&hadc1);

    /**Configure Regular Channel
    */
  sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_10;
  sConfig.Rank = 1;
  sConfig.SingleDiff = ADC_SINGLE_ENDED;
  sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_1CYCLE_5;
  sConfig.OffsetNumber = ADC_OFFSET_NONE;
  sConfig.Offset = 0;
  HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig);

}

/* SPI3 init function */
void MX_SPI3_Init(void)
{

  hspi3.Instance = SPI3;
  hspi3.Init.Mode = SPI_MODE_MASTER;
  hspi3.Init.Direction = SPI_DIRECTION_2LINES;
  hspi3.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_8BIT;
  hspi3.Init.CLKPolarity = SPI_POLARITY_LOW;
  hspi3.Init.CLKPhase = SPI_PHASE_1EDGE;
  hspi3.Init.NSS = SPI_NSS_SOFT;
  hspi3.Init.BaudRatePrescaler = SPI_BAUDRATEPRESCALER_2;
  hspi3.Init.FirstBit = SPI_FIRSTBIT_MSB;
  hspi3.Init.TIMode = SPI_TIMODE_DISABLED;
  hspi3.Init.CRCCalculation = SPI_CRCCALCULATION_DISABLED;
  hspi3.Init.NSSPMode = SPI_NSS_PULSE_DISABLED;
  HAL_SPI_Init(&hspi3);

}

/** Configure pins as
        * Analog
        * Input
        * Output
        * EVENT_OUT
        * EXTI
     PA5   ------> SPI1_SCK
     PA6   ------> SPI1_MISO
     PA7   ------> SPI1_MOSI
     PA11   ------> USB_DM
     PA12   ------> USB_DP
     PB6   ------> I2C1_SCL
     PB7   ------> I2C1_SDA
*/
void MX_GPIO_Init(void)
{

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

  /* GPIO Ports Clock Enable */
  __GPIOE_CLK_ENABLE();
  __GPIOC_CLK_ENABLE();
  __GPIOF_CLK_ENABLE();
  __GPIOA_CLK_ENABLE();
  __GPIOB_CLK_ENABLE();

  /*Configure GPIO pins : PE2 PE4 PE5 PE0
                           PE1 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_0
                          |GPIO_PIN_1;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_EVT_RISING;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  HAL_GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStruct);

  /*Configure GPIO pins : PE3 PE8 PE9 PE10
                           PE11 PE12 PE13 PE14
                           PE15 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_3|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10
                          |GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_12|GPIO_PIN_13|GPIO_PIN_14
                          |GPIO_PIN_15;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_LOW;
  HAL_GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStruct);

  /*Configure GPIO pins : PB10 PB11*/
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_10 | GPIO_PIN_11;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_LOW;
  HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

  /*Configure GPIO pin : PA0 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

  /*Configure GPIO pins : PA5 PA6 PA7 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_LOW;
  GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF5_SPI1;
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

  /*Configure GPIO pins : PA11 PA12 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_12;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_LOW;
  GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF14_USB;
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

  /*Configure GPIO pins : PB6 PB7 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_OD;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_LOW;
  GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF4_I2C1;
  HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

}

/* USER CODE BEGIN 4 */

/* USER CODE END 4 */

#ifdef USE_FULL_ASSERT

/**
   * @brief Reports the name of the source file and the source line number
   * where the assert_param error has occurred.
   * @param file: pointer to the source file name
   * @param line: assert_param error line source number
   * @retval None
   */
void assert_failed(uint8_t* file, uint32_t line)
{
  /* USER CODE BEGIN 6 */
  /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
    ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
  /* USER CODE END 6 */

}

#endif

/**
  * @}
  */

/**
  * @}
*/

/************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics *****END OF FILE****/


สำหรับการทดสอบการทำงานของ ADC1 เราจะทำการต่อวงจร LED จำนวน 10 ดวง เพื่อแทนข้อมูลที่ได้ของ ADC1 จำนวน 10 บิต โดยได้ผลการทดลองดังภาพด้านล่าง
เมื่อทดลองวัดค่าที่แรงดัน 2.935V
ค่าที่อ่านได้จาก ADC1 คือ 1012
จากการทดลองเราได้วัดแรงดัน 2.935V และเมื่อใช้ ADC1 ของบอร์ด STM32F3Discovery อ่านค่าได้ 1012 ซึ่งเมื่อนำไปคำนวณ (ค่าที่ได้คูณกับสาม และหารด้วยหนึ่งพันยี่สิบสาม) จะได้ค่า 2.968V โดยมีความคลาดเคลื่อนไป 0.033V


เมื่อทดลองวัดค่าที่แรงดัน 1.469V
ค่าที่อ่านได้จาก ADC1 คือ519
จากการทดลองเราได้วัดแรงดัน 1.469V และเมื่อใช้ ADC1 ของบอร์ด STM32F3Discovery อ่านค่าได้ 519 ซึ่งเมื่อนำไปคำนวณ (ค่าที่ได้คูณกับสาม และหารด้วยหนึ่งพันยี่สิบสาม) จะได้ค่า 1.522V โดยมีความคลาดเคลื่อนไป 0.053V

สำหรับการทดลองการทำงาน ADC1 ของบอร์ด STM32F3Discovery สามารถใช้งานในการแปลงข้อมูลแรงดันแบบ Analog เป็น Digital ได้ โดยมีความคลาดเคลื่อนอยู่เล็กน้อย

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น