STM32之模数转换器(ADC)

一、模数转换的原理与应用

一般在电子线路中,信号分为两种:模拟信号 + 数字信号,大多数传感器采集的都是模拟信号,比如温度、湿度、压力....... ,传感器把采集的模拟信号转为数字信号,再转交给计算机进行处理,计算机处理的是数字信号,其中涉及到模拟量和数字量的转换,会使用模数转换器,也被称为ADC。

  • 基本概念
  • 转换原理
  1. 取样
  1. 量化
  1. 编码

指的是把量化的结果使用对应的进制来进行表示,常用的进制是十进制和十六进制,ADC转换器的精度越高,编码的结果用十六进制就越理想。

采用十进制,转换精度是8bit,则编码出来的结果的范围是0~255,十六进制 范围0x00~0xFF

  • 转换精度
  • 内部框图
  • 硬件接线

本次学习ADC模数转换的案例就以电位器为例,开发板板载了一个电位器,利用电位器实现ADC,电位器就是滑动变阻器,通过旋钮可以调节电位器的阻值,从而改变电压值,利用ADC转换器对电压值进行采集和转换,可以得到对应的数字量。转换精度则对应的数字量的范围也不同。

  • 程序设计
  • 结果验证
  • 滤波算法

在STM32的ADC外设中,滤波算法通常用于减少噪声和干扰对采样数据的影响,从而提高数据的稳定性和准确性。

拓展作业:掌握至少5种ADC滤波算法(算术平均滤波、中位值滤波、中位值平均滤波....)

  1. 光敏电阻的原理与应用
  • 基本概念

光敏电阻属于电阻的一种,只不过电阻的阻值会受到光照强度的影响,当光照越强,则电阻阻值越小,反之亦然。

  • 基本原理

用户可以通过电阻来分析光照的强度变化,则需要分析电阻的变化,而通过律可以知道U=IR,所以电阻发生变化时电压会跟着变化,用户可以使用ADC转换器对电压进行采集和转换,从而得到电压值对应的数字量。 也就是通过数字量可以分析光照强度的变化

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