STM32F103使用ADC

在STM32F103中使用ADC（模数转换器）的步骤如下，分为配置、校准和读取数据三个主要部分：

1. ADC基本特性

12位分辨率：输出值范围0~4095（对应0~3.3V）。
通道：最多支持16个外部通道（具体取决于型号），2个内部通道（温度传感器、内部参考电压V_REFINT）。
触发方式：软件触发或外部事件触发。
工作模式：单次转换、连续转换、扫描模式等。

2. 配置步骤

(1) 启用时钟

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);  // 启用ADC1时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); // 启用GPIOA时钟（假设使用PA1作为ADC输入）

(2) 配置GPIO为模拟输入

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;          // 以PA1为例
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;      // 模拟输入模式
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

(3) 配置ADC参数

ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct;
ADC_InitStruct.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;        // 独立模式
ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode = DISABLE;             // 单通道模式（禁用扫描）
ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;       // 单次转换模式
ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; // 软件触发
ADC_InitStruct.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;    // 数据右对齐
ADC_InitStruct.ADC_NbrOfChannel = 1;                   // 1个转换通道
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStruct);

(4) 配置通道和采样时间

ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5); // 通道1（PA1），采样时间55.5周期

(5) 校准ADC

ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);                    // 启用ADC
ADC_ResetCalibration(ADC1);               // 复位校准
while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); // 等待复位完成
ADC_StartCalibration(ADC1);               // 开始校准
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));    // 等待校准完成

3. 读取ADC值

(1) 启动转换并读取结果（轮询方式）

ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);      // 启动转换
while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC)); // 等待转换完成
uint16_t adc_value = ADC_GetConversionValue(ADC1); // 获取ADC值

(2) 转换为电压值

float voltage = (adc_value * 3.3f) / 4095;  // 计算实际电压（假设VREF=3.3V）

4. 使用DMA（多通道/连续采样）

如果需要连续采集或多个通道，需配置DMA：

// 启用DMA时钟
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);

// 配置DMA
DMA_InitTypeDef DMA_InitStruct;
DMA_InitStruct.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&ADC1->DR;
DMA_InitStruct.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)adc_buffer; // 存储ADC结果的数组
DMA_InitStruct.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
DMA_InitStruct.DMA_BufferSize = 100;         // 数据长度
DMA_InitStruct.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
DMA_InitStruct.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
DMA_InitStruct.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
DMA_InitStruct.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
DMA_InitStruct.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; // 循环模式
DMA_InitStruct.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStruct);
DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);

// 启用ADC的DMA
ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);
ADC_ContinuousConvModeCmd(ADC1, ENABLE);    // 连续转换模式
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);     // 启动转换

5. 注意事项

参考电压：确保V_REF+和V_REF-连接稳定（通常V_REF+=3.3V，V_REF-=GND）。
采样时间：高频信号需要更短的采样时间，高阻抗信号需要更长的采样时间。
噪声抑制：在ADC电源引脚添加0.1μF滤波电容。
内部通道：使用温度传感器或V_REFINT时，需在ADC_RegularChannelConfig中选择ADC_Channel_16或ADC_Channel_17。

示例代码（单通道轮询）

#include "stm32f10x.h"

int main(void) {
    // 初始化时钟和GPIO
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

    // 配置ADC
    ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct;
    ADC_InitStruct.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
    ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode = DISABLE;
    ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;
    ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
    ADC_InitStruct.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
    ADC_InitStruct.ADC_NbrOfChannel = 1;
    ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStruct);

    ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);
    ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);

    // 校准ADC
    ADC_ResetCalibration(ADC1);
    while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));
    ADC_StartCalibration(ADC1);
    while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));

    while(1) {
        ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);
        while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC));
        uint16_t adc_value = ADC_GetConversionValue(ADC1);
        float voltage = (adc_value * 3.3f) / 4095;
        // 处理电压值...
    }
}

通过以上步骤，您可以快速在STM32F103上实现ADC功能。如需更复杂的配置（如多通道、中断、DMA），请参考STM32标准外设库或HAL库文档。