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STM32CubeIDE新建项目过程记录备忘（九） A/D转换并用串口定时上报

news 2025/8/7 6:29:39

本项目，是将一个模拟量A/D转换后用USART输出，用开发板上的芯片转换成RS232电平后定时上传给上位机。同时对最近的学习做一个总结，归纳记录一下从模板项目建立新项目的方法，以及底层代码应用代码分离的框架的建立。

设置的流程

设置的流程简述：

复制粘贴新项目 $\rightarrow$ 更改.ioc文件名称 $\rightarrow$ 设置GPIO管脚和外设功能 $\rightarrow$ 设置时钟 $\rightarrow$ 设置生成成对的.h和.c文件以及生成hex文件 $\rightarrow$ 设置中断 $\rightarrow$ 设置调试配置 $\rightarrow$ 生成代码

软件的框架

设置完成后就进入软件编程阶段。

软件框架的大致套路：

新建xxx_app.h和xxx_app.c文件 $\rightarrow$ xxx_app.h内声明功能的初始化函数原型和功能函数原型 $\rightarrow$ xxx_app.c的任务：系统内置的虚函数重新定义、中断回调函数重新定义或桥接、各种功能函数的定义等 $\rightarrow$ main.c内运行各种功能的初始化函数以及调用自定义的功能函数

创建一个新项目和配置阶段

1. 复制粘贴新项目

打开已经存储在本地的模板项目：

在项目管理器里鼠标右键复制之前创建好的模板项目，粘贴为新项目并重命名：

项目管理器中模板文件上鼠标右键，删除模板项目，工作区只保留新项目：

2. 更改.ioc文件的名称

3. 设置GPIO管脚

这个项目用到的外设功能是ADC和USART，另外需要有定时器中断来控制定时上传数据。

双击.ioc文件，打开设置视窗：

我的开发板，PA0、PA1、PA2和PA3都已有定义，并接有器件，所以不适合作为ADC的输入。这里选择IN4作为ADC输入，它对应的输入管脚是PA4：

4. 设置ADC参数

全部默认即可。

5. 打开ADC中断

6. 设置定时器

7. 设置USART

这里注意优先级的设定，USART最高，TIM其次，ADC最低。

7. 设置时钟

ADC的输入时钟不得超过14MHz，所以时钟设置这里要设为合适的分频比：

8、生成代码前的设置

选择“生成成对的.h和.c文件”。

设置生成hex文件：

资源管理器右键项目

9. 调试的设置

如果这里已有内容但不是本项目的名称，将其删除，并新建配置

调试器的设置：DAP.cfg是之前创建的模板项目中的文件，参见之前的文章。

10. 生成代码

由于前面选择了“生成成对的.h和.c文件”，系统在生成代码时会对各个功能外设生成独立的文件，可以方便低管理和修改。

软件编程阶段

1. 新建应用功能文件

新建xxx_app.h和xxx_app.c文件，用以存放应用层的功能代码和函数：

本项目，是将一个模拟量A/D转换后用USART输出，用开发板上的芯片转换成RS232电平后上传给上位机。用到的功能是A/D转换和USART通信以及定时器中断。所以新建了adc_app.h、adc_app.c和uart_app.h、uart_app.c以及tim_app.h、tim_app.c文件，用来存放相关功能的定义、函数等，方便项目管理和项目移植。

2. adc_app.h

#ifndef __ADC_APP_H
#define __ADC_APP_H#include "stm32f1xx_hal.h"void ADC_APP_Init(void);        // 声明adc应用初始化函数原型
uint16_t ADC_APP_GetValue(void); // 返回采样值的功能函数原型#endif

3. adc_app.c

#include "adc_app.h"
#include "stm32f1xx_hal.h"   // 根据实际芯片型号调整extern ADC_HandleTypeDef hadc1;   // Cube 生成的句柄void ADC_APP_Init(void)
{HAL_ADC_Start(&hadc1);        // 软件触发，连续转换
}uint16_t ADC_APP_GetValue(void)    // 获取采样值
{return HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
}

4. uart_app.h

#ifndef __UART_APP_H
#define __UART_APP_H#include "stm32f1xx_hal.h"   // 根据实际芯片型号调整void UART_APP_Init(void);
void UART_APP_SendVoltage(uint16_t raw12);  // 发送格式 "RAW=1234\r\n"#endif

5. uart_app.c

#include "uart_app.h"
#include <stdio.h>extern UART_HandleTypeDef huart1;static uint8_t txBuf[16];void UART_APP_Init(void)
{/* Cube 已经初始化 huart1，这里什么都不用做 */
}void UART_APP_SendVoltage(uint16_t raw12)
{int len = sprintf((char*)txBuf, "RAW=%04u\r\n", raw12);HAL_UART_Transmit(&huart1, txBuf, len, HAL_MAX_DELAY);
}

6. tim_app.h

#ifndef __TIM_APP_H
#define __TIM_APP_Hvoid TIM_APP_Init(void);   // main 里调用一次#endif

7. tim_app.c

#include "tim_app.h"
#include "stm32f1xx_hal.h"
#include "adc_app.h"
#include "uart_app.h"extern TIM_HandleTypeDef htim2;void TIM_APP_Init(void)
{HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);   // 启动中断
}/* 在 stm32xxxx_it.c 里生成的 TIM2_IRQHandler 会自动调用 HAL_TIM_IRQHandler，HAL_TIM_IRQHandler 又会调用 HAL_TIM_PeriodElapsedCallback，我们只需重写它 */
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{if (htim->Instance == TIM2){uint16_t v = ADC_APP_GetValue();UART_APP_SendVoltage(v);}
}

8. main.c

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "adc_app.h"
#include "tim_app.h"
#include "uart_app.h"
/* USER CODE END Includes */