一、ADC简介
测量电压值：在STM32F103系列里面大部分场景里面都是0到3.3V
ADC的值：为什么是从0到4095？STM32 常用 ADC 是 12 位分辨率，对应的数字范围就是 0 到 2¹²-1（即 4095）。
扩展借助 "传感器" 将亮度、湿度等非电物理量转换为 ADC 可采集的模拟电压（0~VREF+，通常 0~3.3V），再通过 ADC 采集该电压并换算为对应的物理量值
二、ADC的外设关键知识点
多通道的时候需要配合DMA数据转移，否则后来的数据会被覆盖
三、ADC程序实现
adc.c
/**
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* @file adc.c
* @author 正点原子团队(ALIENTEK)
* @version V1.0
* @date 2020-04-23
* @brief ADC 驱动代码
* @license Copyright (c) 2020-2032, 广州市星翼电子科技有限公司
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* @attention
*
* 实验平台:正点原子 MiniSTM32 V4开发板
* 在线视频:www.yuanzige.com
* 技术论坛:www.openedv.com
* 公司网址:www.alientek.com
* 购买地址:openedv.taobao.com
*
* 修改说明
* V1.0 20200423
* 第一次发布
*
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*/
#include "./BSP/ADC/adc.h"
#include "./SYSTEM/delay/delay.h"
#include "stm32f1xx_hal_adc.h"
#include "stm32f1xx_hal_rcc.h"
#include "stm32f1xx_hal_def.h"
ADC_HandleTypeDef g_adc_handle; /* ADC句柄 */
/**
* @brief ADC初始化函数
* @note 本函数支持ADC1/ADC2任意通道, 但是不支持ADC3
* 我们使用12位精度, ADC采样时钟=12M, 转换时间为: 采样周期 + 12.5个ADC周期
* 设置最大采样周期: 239.5, 则转换时间 = 252 个ADC周期 = 21us
* @param 无
* @retval 无
*/
void adc_init(void) //初始化函数
{
// RCC_PeriphCLKInitTypeDef adc_clk_config;
__HAL_RCC_ADC1_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
// adc_clk_config.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_ADC;
// adc_clk_config.AdcClockSelection = RCC_ADCPCLK2_DIV6 ;
RCC->CFGR &= ~RCC_CFGR_ADCPRE; // 清除ADC预分频位
RCC->CFGR |= RCC_CFGR_ADCPRE_DIV6; // 设置预分频系数为6
GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;
gpio_init_struct.Pin = GPIO_PIN_3;
gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG ;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &gpio_init_struct); /* 初始化LED0引脚 */
g_adc_handle.Instance = ADC1; /* 选择哪个ADC */
g_adc_handle.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT; /* 数据对齐方式：右对齐 */
g_adc_handle.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE; /* 非扫描模式，仅用到一个通道 */
g_adc_handle.Init.ContinuousConvMode = DISABLE; /* 关闭连续转换模式 */
g_adc_handle.Init.NbrOfConversion = 1; /* 赋值范围是1~16，本实验用到1个规则通道序列 */
g_adc_handle.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START; /* 触发转换方式：软件触发 */
HAL_ADC_Init(&g_adc_handle); /* 初始化 */
HAL_ADCEx_Calibration_Start(&g_adc_handle); /* 校准ADC */
// 定义ADC通道配置结构体（用于配置ADC的采集通道、转换优先级、采样时间等参数）
ADC_ChannelConfTypeDef adc_ch_config;
// 配置要采集的ADC通道为通道3（对应GPIOA_PIN_3，与硬件接线的模拟输入引脚对应）
adc_ch_config.Channel = ADC_CHANNEL_3;
// 配置该通道在规则转换序列中的优先级（排名为1，即第一个进行转换，单通道采集时固定设为1）
adc_ch_config.Rank = 1;
// 配置该通道的采样时间为239.5个ADC时钟周期
// 采样时间越长，抗干扰能力越强，采集精度越高，但转换速度越慢（此为F1系列最大采样时间，适合高精度采集场景）
adc_ch_config.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_239CYCLES_5 ;
// 调用HAL库通道配置函数，将上述配置应用到ADC1（g_adc_handle为ADC1的句柄）
// 执行后，ADC1将按照配置的通道、优先级和采样时间进行模拟信号采集
HAL_ADC_ConfigChannel(&g_adc_handle,&adc_ch_config);
}
/**
* @brief ADC数据读取函数（获取12位ADC转换结果）
* @param 无
* @retval uint16_t：返回ADC转换后的原始数值（范围0~4095，对应电压0~3.3V）
*/
uint16_t adc_get_date(void) //数据读取
{
// 启动ADC规则通道的转换（软件触发，开始采集模拟信号）
HAL_ADC_Start(&g_adc_handle);
// 等待ADC转换完成，超时时间设置为10ms
// 若在10ms内转换完成，函数返回HAL_OK；超时则返回HAL_TIMEOUT，此处简化未做超时判断
HAL_ADC_PollForConversion(&g_adc_handle,10);
// 获取ADC转换后的原始数据，并强制转换为16位无符号整数返回
// 转换结果为12位精度，存储在ADC数据寄存器中，取值范围0~4095
return (uint16_t)HAL_ADC_GetValue(&g_adc_handle);
}（1）RCC_PeriphCLKInitTypeDef 这个结构体属于F4系列，F1系列没有，所以使用
RCC->CFGR &= ~RCC_CFGR_ADCPRE; // 清除ADC预分频位
RCC->CFGR |= RCC_CFGR_ADCPRE_DIV6; // 设置预分频系数为6 代替
（2）uint16_t adc_get_date(void)这个函数需要在adc.h中定义（在非main.c文件中自定义的函数或变量都需要在该函数或变量所处xx.c（源文件）对应的xx.h（头文件）中定义，如下例
// adc.c（源文件，放函数的实现）
#include "adc.h" // 包含对应的头文件
// 定义函数（实现ADC采集逻辑）
uint16_t adc_get_date(void)
{
HAL_ADC_Start(&g_adc_handle);
HAL_ADC_PollForConversion(&g_adc_handle, 100);
return (uint16_t)HAL_ADC_GetValue(&g_adc_handle);
}
// adc.h（头文件，放函数的声明）
#ifndef __ADC_H // 防止头文件重复包含
#define __ADC_H
// 声明函数（告诉编译器：这个函数在其他文件中定义，可被外部调用）
uint16_t adc_get_date(void);
// 若有其他函数/变量，也在这里声明（如adc_init）
void adc_init(void);
#endif
// main.c（其他文件，调用函数）
#include "adc.h" // 包含头文件，即可使用adc_get_date
int main(void)
{
uint16_t val = adc_get_date(); // 直接调用，无警告/错误
// ...
}举一反三
// adc.c中定义变量
ADC_HandleTypeDef g_adc_handle; // 定义全局变量
// adc.h中声明变量（用extern）
extern ADC_HandleTypeDef g_adc_handle; // 声明：该变量在其他文件中定义main.c
/**
******************************************************************************
* @file main.c
* @author 正点原子团队(ALIENTEK)
* @version V1.0
* @date 2020-08-20
* @brief 新建工程实验-HAL库版本 实验
* @license Copyright (c) 2020-2032, 广州市星翼电子科技有限公司
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* @attention
*
* 实验平台:正点原子 STM32F103 开发板
* 在线视频:www.yuanzige.com
* 技术论坛:www.openedv.com
* 公司网址:www.alientek.com
* 购买地址:openedv.taobao.com
******************************************************************************
*/
#include "./SYSTEM/sys/sys.h"
#include "./SYSTEM/usart/usart.h"
#include "./SYSTEM/delay/delay.h"
#include "led.h"
#include "./BSP/ADC/adc.h"
//void led_init(void);
/* LED初始化函数声明 */
int main(void)
{
uint16_t adc_date;
float adc_vol;
HAL_Init(); /* 初始化HAL库 */
sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9); /* 设置时钟, 72Mhz */
delay_init(72); /* 延时初始化 */
usart_init(115200);
led_init(); /* LED初始化 */
adc_init();
while(1)
{
adc_date = adc_get_date();
printf("ADC原始数据: %d\r\n",adc_date);
adc_vol = (adc_date * 3.3)/4095;
printf("ADC电压值: %.2f\r\n",adc_vol);
delay_ms(100);
}
}实验结果PA3不接
当前 PA3 未连接任何信号时，ADC 输出固定为 4095（对应电压 3.3V），是STM32F103 ADC 模拟输入引脚悬空的正常现象，原因及验证方法如下：
一、原因：模拟输入引脚悬空时，内部高阻抗导致采集到电源电压
STM32 的 ADC 模拟输入引脚是高阻抗输入，当引脚悬空时，没有外部信号拉低 / 拉偏电压，引脚会通过 PCB 的寄生电容 / 电阻耦合到电源电压（3.3V），因此 ADC 采集到的原始值会接近满量程（12 位 ADC 的满量程是 4095，对应 3.3V）。
二、验证方法：给 PA3 接不同信号，观察输出变化
-
接 GND（地） ：将 PA3 引脚直接连接到开发板的 GND 引脚，此时 ADC 原始数据应接近
0，电压值接近0V。 -
接电位器（可变电阻） ：用一个 10K 电位器，一端接 3.3V，一端接 GND，中间抽头接 PA3，旋转电位器时，ADC 原始数据会在
0~4095之间变化，电压值对应0~3.3V。 -
接传感器（如光敏电阻）：若连接光敏电阻等模拟传感器，ADC 值会随外部环境（光线强度）变化。
三、总结
PA3 悬空时输出 4095 是正常的硬件特性，并非代码问题。只需给 PA3 连接实际的模拟输入信号（如 GND、电位器、传感器），即可看到 ADC 值随外部信号变化
PA3接GND
