单片机如何通过ADC模块采集模拟信号？

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作为单片机开发的工程师都知道,ADC采集是非常常用，而且也是很基础的一个外设。常常被工程师用于采集模拟信号。

那么很多初学者一般怎么在使用ADC应用时，怎么编写代码呢？

我将以STM32F103RCT6单片机，作为本文参考芯片，此芯片有3个12位的ADC，我选择其中一个ADC，实现采集电池供电电压功能的过程。

第一步，配置对应的引脚, ADC功能属于IO端口的复用，所以需要选择对应的IO进行初始化(此处前提条件硬件设计端口分配正确)

如上图所示，我们选用pc0引脚作为采集端口，先需要使能GPIOC的时钟，然后根据设计手册对GPIOC->CRL寄存器描述，对应PC0地址位置赋值为0，配置为模拟输入。如下图所示

第二步，配置ADC初始化函数

STM32F103RCT6有3个ADC，可以选择其中的任何一个作为采集ADC，但通道是已经规定好了，不能更改。

根据如上图的官方技术手册所示，PC0是ADC的第10个通道，所以在配置参数时候，我们选择ADC1，并将ADC1->SQR3寄存器设置为10通道。

如下图所示，首先需要对ADC的时钟进行使能，接着配置ADC控制寄存器，配置ADC通道，规则等，配置我已对每个寄存器配置赋值进行备注说明。

第三步，ADC扫描函数，获取ADC采集的电压值。

电池电压采集，因为电池电压信号是一个变化较慢的模拟量，所以为了获得采集数据的稳定性，减少误差和误判，需要对1000次采集的数据求平均值。

再结合电路中匹配的分压电阻，200K+100K分压，所以计算部分如下图所示，最终计算出Bat_Vol的电压值，单位是mV。

延伸说明

1 ，ADC与DMA结合使用采集数据，每次ADC转换完成的数据，直接转到DMA的设定的地址当中，单片机只需要对设定地址的变量进行操作，在ADC初始化当中需要对ADC1->CR1，ADC1->CR2两个寄存器进行操作，如下图所示:

同时还需要配置对应的DMA初始化函数和ADC处理函数，此函数不再这里表述。大家可以查阅技术资料，试着去完成剩余的代码。

2，外挂ADC芯片，有些项目中，为了能够实现高精度的模拟信号采集，单片机会使用外部的ADC芯片。如ADS1294等芯片。此芯片为24位高精度ADC芯片，采用spi通信接口，实现过程比单片机ADC芯片稍显复杂。

总结

在单片机系统当中，ADC的使用非常普遍，也非常重要，各种模拟量的采集离不开它，所以作为从事单片机开发的工程师，是必须掌握这些知识点。