11.4 ADC项目：单通道电压采样

本实验通过STM32的ADC模块实现单通道电压采集，结合OLED实时显示电压值，覆盖独立模式与连续模式两种采样方式。
核心功能：

• 独立模式：手动触发单次采样，适用于低功耗或精准触发场景。
• 连续模式：自动循环采样，适合实时监测动态信号。

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11.4.1 硬件电路设计

电位器连接与ADC通道

• 电位器电路：开发板集成滑动变阻器，动触点连接至ADC1通道6（PA6），输出0~3.3V模拟电压。

11.4.2 STM32CubeMX配置

1. 建立新工程

① 建立一个新的STM32工程；
② 选择芯片“STM32F103C8T6”；
③ 设置工程的名称为“11 ADC”； ④ 选择SWD调试方式； ⑤ 开启外部高速时钟源并修改主频为72MHz。

2. 配置ADC1

① 点击“Pinout&Configuration”标签页；
② 在左侧导航栏中点击“Analog"; ③ 双击“ADC1”进行配置； ④ 勾选需要使用的ADC通道“IN6”。
将ADC的工作参数设置如下：

• Scan Conversion Mode：Disabled
• Continuous Conversion Mode：Disabled
• Sampling Time：239.5 Cycles

3. 配置I2C1

参考第9章，使能I²C。

4. 生成代码

勾选生成单独外设文件，保存生成工程代码。

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11.4.3 软件设计

1. 引用相应头文件

在“/* USER CODE BEGIN Includes /”与“/ USER CODE END Includes */”注释之间的代码块引用相应头文件，用于调用OLED驱动函数及输入输出库。

/* USER CODE BEGIN Includes */
  #include "oled.h"         // 引入OLED显示屏驱动相关的头文件
  #include <string.h>       // 引入C标准字符串处理头文件
  #include <stdio.h>        // 引入C标准输入输出头文件
/* USER CODE END Includes */

2. 初始化变量

在“/* USER CODE BEGIN 2 /”与“/ USER CODE END 2 */”注释之间的代码块添加全局变量声明，用于显示字符串和编码值。

/* USER CODE BEGIN 2 */
  int value = 0;
  float voltage = 0.0;
  char Message[20] = "";
  HAL_Delay(50);
  OLED_Init();
  HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1);
/* USER CODE END 2 */

3. 采样和显示代码

在main( )函数的while循环中实现周期性采样：调用HAL_ADC_Start( )启动转换，使用HAL_ADC_PollForConversion( )轮询等待转换完成，通过HAL_ADC_GetValue( )读取原始数值，将原始值转换为实际电压，使用sprintf( )格式化字符串并通过OLED显示。在main( )函数的while(1)主循环中。在“/* USER CODE BEGIN WHILE /”与“/ USER CODE END WHILE */”注释块中插入代码，用于读取ADC值并将其转换为电压值，然后显示在OLED屏幕上。

/* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
	  HAL_ADC_Start(&hadc1);
	  HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, HAL_MAX_DELAY);
	  value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
	  voltage = (value / 4095.0) * 3.3;
	  sprintf(Message,"ADC: %d %0.2fV",value,voltage);

	  OLED_NewFrame();
	  OLED_PrintString(0, 0, Message, &font16x16, OLED_COLOR_NORMAL);
	  OLED_ShowFrame();
	  HAL_Delay(500);
/* USER CODE END WHILE */

4.连续单通道电压采集

连续转换模式下，ADC会持续不断地进行转换，不用等待当前转换完成，所以可以去掉转换完成函数。即在“/* USER CODE BEGIN WHILE /”与“/ USER CODE END WHILE */”注释块中插入以下代码。

/* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
	  value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
	  voltage = (value / 4095.0) * 3.3;
	  sprintf(Message,"ADC: %d %0.2fV",value,voltage);
	  OLED_NewFrame();
	  OLED_PrintString(0, 0, Message, &font16x16, OLED_COLOR_NORMAL);
	  OLED_ShowFrame();
	  HAL_Delay(500);
/* USER CODE END WHILE */

11.4.4 ADC采样项目下载验证

现象与步骤

ST-LINK下载器连接嵌入式学习板的烧录接口和电脑端，点击STM32CubeIDE软件开发界面中的“Run”按钮，一键完成代码程序的编译下载。通过OLED显示屏观察到电位器电压动态刷新。