【复旦微车规MCU FM32FT0A测评】A/D数据采集与显示

jinglixixi

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FM32FT0A配有2Msps 的12位SAR型ADC，可实现温度、电池单元等直流信号的检测。它最多可提供23个外部输入通道，即14个快速通道，可组成6个差分输入对，及9个慢速通道，仅支持单端输入。

为便于测试，它板载了一个微小的电位器，并连接到ADC_IN6，即引脚PC11，参见图1所示。

图1 连接关系

ADC基础配置的函数为：

static void MF_ADC_Common_Init(void)
{
    /*ADC CONFIG*/
    FL_ADC_CommonInitTypeDef    CommonInitStruct;

    CommonInitStruct.clockSource     = FL_CMU_ADC_CLK_SOURCE_RCHF;  /*配置ADC工作时钟源*/
    CommonInitStruct.clockPrescaler  = FL_ADC_CLK_PSC_DIV1;         /*配置ADC工作时钟分频*/
    CommonInitStruct.referenceSource = FL_ADC_REF_SOURCE_VDDA;      /*配置ADC参考源*/
    CommonInitStruct.bitWidth        = FL_ADC_BIT_WIDTH_12B;        /*配置ADC输出位宽*/
    (void)FL_ADC_CommonInit(&CommonInitStruct);
}

ADC初始化的函数为：

static void MF_ADC_Init(void)
{
    FL_GPIO_InitTypeDef    GPIO_InitStruct;

    FL_ADC_InitTypeDef    defaultInitStruct;

    GPIO_InitStruct.pin = FL_GPIO_PIN_11;                                       /*配置GPIO的引脚号*/
    GPIO_InitStruct.mode = FL_GPIO_MODE_ANALOG;                                 /*配置GPIO的功能模式*/
    GPIO_InitStruct.outputType = FL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;                       /*配置GPIO的输出模式*/
    GPIO_InitStruct.pull = FL_GPIO_BOTH_DISABLE;                                /*配置GPIO上拉下拉模式*/
    GPIO_InitStruct.remapPin = FL_GPIO_PINREMAP_FUNCTON1;                       /*配置GPIO数字重定向功能*/
    GPIO_InitStruct.driveStrength = FL_GPIO_DRIVESTRENGTH_X3;             /*配置GPIO驱动能力*/
    GPIO_InitStruct.analogSwitch = FL_DISABLE;                            /*配置GPIO模拟开关功能*/
    (void)FL_GPIO_Init( GPIOC, &GPIO_InitStruct );                          /*GPIO初始化*/

    defaultInitStruct.conversionMode = FL_ADC_CONV_MODE_SINGLE;         /*配置ADC转换模式*/
    defaultInitStruct.autoMode = FL_ADC_SINGLE_CONV_MODE_AUTO;         /*配置ADC转换流程，仅对单次转换有效*/
    defaultInitStruct.waitMode = FL_ENABLE;                               /*配置ADC等待模式*/
    defaultInitStruct.overrunMode = FL_ENABLE;                            /*配置ADC_Overrun模式*/
    defaultInitStruct.scanDirection = FL_ADC_SEQ_SCAN_DIR_FORWARD;        /*配置ADC扫描顺序*/
    defaultInitStruct.externalTrigConv = FL_ADC_TRIGGER_EDGE_NONE;        /*配置非软件触发使能及极性*/
    defaultInitStruct.triggerSource = FL_ADC_TRGI_LUT0;                     /*配置ADC非软件触发源*/
    defaultInitStruct.fastChannelTime = FL_ADC_FAST_CH_SAMPLING_TIME_4_ADCCLK;  /*配置ADC快速通道采样时间*/
    defaultInitStruct.lowChannelTime = FL_ADC_SLOW_CH_SAMPLING_TIME_192_ADCCLK; /*配置ADC慢速通道采样时间*/
    defaultInitStruct.oversamplingMode = FL_DISABLE;                        /*配置ADC过采样模式*/
    defaultInitStruct.overSampingMultiplier = FL_ADC_OVERSAMPLING_MUL_16X;  /*配置ADC过采样率*/
    defaultInitStruct.oversamplingShift = FL_ADC_OVERSAMPLING_SHIFT_4B;      /*配置ADC过采样结果移位*/

    (void)FL_ADC_Init(ADC,&defaultInitStruct );                              /*ADC初始化*/

    FL_ADC_EnableSequencerChannel(ADC, FL_ADC_INTERNAL_AVREF);          /*通道选择*/
    FL_ADC_EnableSequencerChannel(ADC, FL_ADC_EXTERNAL_CH6);       
}

为便于观察，还配置了串口4来支持printf()函数的输出功能。

实现数据采集验证的主程序为：

int main(void)
{
    /* 使能IWDT */
    IWDT_Init(FL_IWDT_PERIOD_4000MS);
    
    /* Initialize FL Driver Library */
    /* SHOULD BE KEPT!!! */
    FL_Init();
    
    /* 使能SVD, 阈值4.157V(falling)~4.257V(rising) */
    SVD_Init(SVD_MONTIOR_VDD, FL_SVD_WARNING_THRESHOLD_GROUP11, FL_SVD_REFERENCE_1P0V);
    /* 确认SVD监测结果是否高于阈值，如否则持续等待 */
    while(false == SVD_Result_Confirmed(SVD_HIGHER_THRESHOLD, 2000U/*us*/));
    
    /* 使能BOR */
    RMU_BOR_Init(FL_RMU_BOR_THRESHOLD_2P00V);
    
    /* Initialize all configured peripherals */
    /* SHOULD BE KEPT!!! */
    MF_Config_Init();
	MF_UART4_Init();
    
    while(1)
    { 
        /* 清狗 */
        FL_IWDT_ReloadCounter(IWDT);
        
        /* 电源掉电监测处理 */
        PowerDownMonitoring();
        
        /* 功能执行 */
        GetVoltage = GetSingleChannelVoltage_POLL(FL_ADC_EXTERNAL_CH6);
		printf("CH6:%d \r\n",GetVoltage);
		FL_DelayMs(500);
    }
}

经程序的编译和下载，其测试效果如图2和图3所示。其中图1是初始状态下的检测值，比较诧异的是12位精度，满量程时应是4095，它咋到了5000有余呢？

图2 初始状态

后经核准，原来这里输出的电压值，所使用的相关函数内容如下：

uint32_t GetSingleChannelVoltage_POLL(uint32_t channel)
{
    uint32_t GetChannelVoltage = 0, GetAVREFSample = 0, GetVSample = 0;
  
    uint8_t GetVSample_State, GetAVREFSample_State;
  
    GetAVREFSample_State = GetAVREFSample_POLL(&GetAVREFSample);
    GetVSample_State = GetSingleChannelSample_POLL(channel, &GetVSample);
    
    if ((GetAVREFSample != 0x0) && (GetAVREFSample_State == 0x0) &&  (GetVSample_State == 0x0))
    {
        GetChannelVoltage = (uint32_t)(((uint64_t)GetVSample * (ADC_VREF)) / ((uint64_t)GetAVREFSample * 10));  /* 计算通道电压 */
    }
    /* 转换结果 */
    return GetChannelVoltage;
}

当调节电位器后，可见到图2所示的检测值。继续调节，是可以达到零值的。

图3 调节后

在将串口通讯功能改为LCD屏显示后，相应的主程序为：

int main(void)
{
    FL_Init();
    MF_Config_Init();
    OLED_INIT();
	Lcd_Init();
	LCD_Fill(0,0,LCD_W,LCD_H,WHITE);
	LCD_ShowString(70,33,"FM32FT0A",RED,WHITE,32,0);
	LCD_ShowString(70,73,"ch6=     mV",RED,WHITE,32,0);
    while(1)
    { 
        GetVoltage = GetSingleChannelVoltage_POLL(FL_ADC_EXTERNAL_CH6);
		LCD_ShowIntNum(134,73,GetVoltage,4,RED,WHITE,32);
		FL_DelayMs(500);
    }
}

经程序的编译和下载，其测试效果如图4所示。

图4 显示效果

出于显示频繁刷新的原因，原计划的波形绘制功能也就无从实现了，不免有些遗憾！

lemonboard

嘿嘿，人家获取的是电压真实值。

话说，它没有对采样值进行滤波处理吗？

jinglixixi

lemonboard 发表于 2025-1-26 09:56 嘿嘿，人家获取的是电压真实值。话说，它没有对采样值进行滤波处理吗？

应该是没有，估计它也不好实现，因为复位频繁难以支撑。

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