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STM32项目实战：ADC采集

news 来源：原创 2025/5/19 6:19:37

STM32F103C8T6的ADC配置。PB0对应的是ADC1的通道8。在标准库中，需要初始化ADC，设置通道，时钟，转换模式等。需要配置GPIOB的第0脚为模拟输入模式，然后配置ADC1的通道8，设置转换周期和触发方式。

接下来是I2C屏幕的驱动，通常使用SSD1306 OLED屏，I2C地址一般为0x7a或0X7b。需要编写I2C的初始化函数，包括GPIO配置（PB8和PB9作为SCL和SDA），设置I2C的时钟和模式，以及实现数据的发送函数。同时，需要整合SSD1306的驱动代码，包括初始化命令、清屏、写字符串等函数(这里我们为了省事，直接使用江协科技)。

用户提到使用标准库，所以需要避免使用HAL的函数，转而使用如stm32f10x_gpio.h、stm32f10x_adc.h、stm32f10x_i2c.h等头文件中的函数。比如，ADC的初始化需要配置ADC_InitTypeDef结构体，启动校准，然后进行转换。I2C部分需要手动处理起始、地址发送、数据发送和停止条件。

另外，ADC的转换结果需要通过计算得到电压值，这里使用3.3V参考电压，12位分辨率，所以电压=adc_value * 3.3 / 4095。显示部分需要将数值转换为字符串，并格式化输出到OLED上。

需要注意的问题包括：I2C的时序是否正确，是否添加了上拉电阻；ADC的采样时间是否足够，是否需要多次采样取平均以减少噪声；标准库中的函数调用是否正确，例如I2C的等待标志位是否处理妥当，避免死循环。

最后，代码结构应包括初始化函数（GPIO、ADC、I2C）、OLED驱动函数、主循环中的ADC读取和显示更新。可能还需要实现简单的延时函数，因为标准库中没有HAL_Delay，可以使用SysTick或简单的循环延时。

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "stdlib.h"int adc_value;
float voltage;
u8 buff[30];
/*** 坐标轴定义：* 左上角为(0, 0)点* 横向向右为X轴，取值范围：0~127* 纵向向下为Y轴，取值范围：0~63* *       0             X轴           127 *      .------------------------------->*    0 |*      |*      |*      |*  Y轴 |*      |*      |*      |*   63 |*      v* */// 初始化水泵ADC
void ADC_Init_Config(void)
{ADC_InitTypeDef ADC;GPIO_InitTypeDef GPIO;// 使能ADC1和GPIOB时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);// 配置PB0为模拟输入模式GPIO.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;GPIO.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO);// 配置ADC1ADC.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;ADC.ADC_ScanConvMode = DISABLE;ADC.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;ADC.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;ADC.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;ADC.ADC_NbrOfChannel = 1;ADC_Init(ADC1, &ADC);// 配置ADC1的通道8（PB0），采样时间为1.5周期ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_8, 1, ADC_SampleTime_1Cycles5);// 使能ADC1ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);// 初始化ADC校准值ADC_ResetCalibration(ADC1);while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));ADC_StartCalibration(ADC1);while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));
}int main(void)
{ADC_Init_Config();/*OLED初始化*/OLED_Init();/*在(0, 0)位置显示字符'A'，字体大小为8*16点阵*/OLED_ShowChar(0, 0, 'A', OLED_8X16);/*在(16, 0)位置显示字符串"Hello World!"，字体大小为8*16点阵*/OLED_ShowString(16, 0, "Hello World!", OLED_8X16);/*在(0, 18)位置显示字符'A'，字体大小为6*8点阵*/OLED_ShowChar(0, 18, 'A', OLED_6X8);/*在(16, 18)位置显示字符串"Hello World!"，字体大小为6*8点阵*/OLED_ShowString(16, 18, "Hello World!", OLED_6X8);/*在(0, 28)位置显示数字12345，长度为5，字体大小为6*8点阵*/OLED_ShowNum(0, 28, 12345, 5, OLED_6X8);/*在(40, 28)位置显示有符号数字-66，长度为2，字体大小为6*8点阵*/OLED_ShowSignedNum(40, 28, -66, 2, OLED_6X8);/*在(70, 28)位置显示十六进制数字0xA5A5，长度为4，字体大小为6*8点阵*/OLED_ShowHexNum(70, 28, 0xA5A5, 4, OLED_6X8);/*在(0, 38)位置显示二进制数字0xA5，长度为8，字体大小为6*8点阵*/OLED_ShowBinNum(0, 38, 0xA5, 8, OLED_6X8);/*在(60, 38)位置显示浮点数字123.45，整数部分长度为3，小数部分长度为2，字体大小为6*8点阵*/OLED_ShowFloatNum(60, 38, 123.45, 3, 2, OLED_6X8);/*在(0, 48)位置显示汉字串"你好，世界。"，字体大小为固定的16*16点阵*/OLED_ShowChinese(0, 48, "你好，世界。");/*在(96, 48)位置显示图像，宽16像素，高16像素，图像数据为Diode数组*/OLED_ShowImage(96, 48, 16, 16, Diode);/*在(96, 18)位置打印格式化字符串，字体大小为6*8点阵，格式化字符串为"[%02d]"*/OLED_Printf(96, 18, OLED_6X8, "[%02d]", 6);/*调用OLED_Update函数，将OLED显存数组的内容更新到OLED硬件进行显示*/OLED_Update();/*延时3000ms，观察现象*/Delay_ms(3000);/*清空OLED显存数组*/OLED_Clear();while (1){// 启动ADC转换ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);// 等待转换完成while (!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC));// 获取ADC转换结果adc_value = ADC_GetConversionValue(ADC1);// 计算电压值// STM32F103C8T6的ADC分辨率是12位，参考电压为3.3Vvoltage = (adc_value * 3.3) / 4096;sprintf((char*)buff,"%fV  ",voltage);OLED_ShowString(16, 18, buff, OLED_6X8);OLED_Update();}
}

优化建议：

1.添加ADC软件平均滤波：

uint16_t ADC_ReadAvg(uint8_t times) {uint32_t sum = 0;for(uint8_t i=0; i<times; i++) {ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC));sum += ADC_GetConversionValue(ADC1);}return sum/times;
}

2.显示刷新使用局部刷新代替全屏刷新提升性能