在本篇文章中，我们将学习如何使用STM8S103F3P6微控制器的ADC功能。 ADC是微控制器上非常有用的外围设备，嵌入式编程人员经常使用ADC来测量不断变化的单元，例如不断变化的电压、电流、温度、湿度等。

众所周知，“我们生活在具有数字设备的模拟世界中”，这意味着我们周围的一切（例如风速、光强度、温度）以及我们处理的所有事物（如速度、速度、压力等）本质上都是模拟的。但是我们的微控制器和微处理器是数字设备，如果没有一个称为模数转换器（ADC）的重要外设，它们将无法测量这些参数。因此，在本文中，我们将学习如何基于COMIC C编译器和TM8S微控制器使用ADC。

所需的组件

●    STM8S103F3P6开发板

●    ST-Link V2编程器

●    1602 LCD

●    电位器

●    连接线

●    1K电阻

STM8S103F3P6上的ADC

ADC有多种类型，每个微控制器都有自己的规格性能。在STM8S103F3P6上，有一个具有5通道的10位分辨率ADC。分辨率为10位时，我们将能够测量0到1024之间的数字值，而5通道ADC则表明微控制器上有5个引脚可以支持ADC，这5个引脚在下图中突出显示。

如上图所示，所有这五个引脚（AIN2、AIN3、AIN4、AIN5和AIN6）都与其他外设复用，这意味着它们不仅可以用作ADC引脚，还可以用于执行其他通信，例如，引脚2和3（AIN5和AIN 6）不仅可以用于ADC，还可以用于串行通信和GPIO功能。请注意，将这三个功能不能使用同一引脚，因此，如果我们将这两个引脚用于ADC，则将无法执行串行通信。下表是数据手册中其他重要的STM8S103P36 ADC特性。

在上表中，Vdd表示工作电压，Vss表示接地。因此，在开发板上，我们的微控制器工作于3.3V。以3.3V作为工作电压，我们的ADC时钟频率可以设置为1至4MHz，转换电压范围为0V至3.3V。这意味着我们的10位ADC在提供0V（Vss）时将读取0，而在提供3.3V（Vdd）时将读取最大值1024。

读取STM8S上ADC值并在LCD上显示的电路图

下面给出了该项目中使用的完整电路图。

如您所见，除了LCD之外，仅有的其他组件是两个电位器POT_1和POT_2。这些电位器连接到端口PC4和PD6，它们是ANI2和ANI6引脚，如前面的引脚图所示。

电位器的连接方式使我们在改变电位器时会在模拟引脚上获得0-5 V的电压。我们将对控制器进行编程，以读取该模拟电压的数字值（0到1024）并将其显示在LCD屏幕上。然后，我们还将计算等效电压值并将其显示在LCD上，请记住我们的控制器由3.3V供电，因此，即使我们向ADC引脚提供5V电压，它也只能读取0V至3.3V的电压。 。

连接完成后，我的硬件如下所示。您可以在右侧看到两个电位器，在左侧看到ST-link编程器。

STM8S103F3P6的ADC库

为了在STM8S上编程ADC功能，我们将使用Cosmic C编译器和SPL库。但是为了简化流程，我制作了另一个头文件，可以在GitHub上找到以下链接。STM8S103F3P6的ADC库

您可以使用上面的代码创建一个头文件，并将其添加到项目页面上的“ include files”目录中。设置完成后，您的IDE应具有以下头文件，至少包含用红色圈起来的头文件。

上面的头文件包含一个称为ADC_Read()的函数。可以在主程序中调用此函数以获取任意引脚上的ADC值。例如，ADC_Read(AN2)将返回引脚AN2上的ADC值。函数如下所示。

1. unsigned int ADC_Read(ADC_CHANNEL_TypeDef ADC_Channel_Number)
   
2. {
   
3.    unsigned int result = 0;
   
4. ADC1_DeInit();
   
5. ADC1_Init(ADC1_CONVERSIONMODE_CONTINUOUS,
   
6.              ADC_Channel_Number,
   
7.              ADC1_PRESSEL_FCPU_D18,
   
8.              ADC1_EXTTRIG_TIM,
   
9.              DISABLE,
   
10.              ADC1_ALIGN_RIGHT,
    
11.              ADC1_SCHMITTTRIG_ALL,
    
12.              DISABLE);
    
13.    ADC1_Cmd(ENABLE);
    
14. ADC1_StartConversion();
    
15. while(ADC1_GetFlagStatus(ADC1_FLAG_EOC) == FALSE);
    
16.   result = ADC1_GetConversionValue();
    
17.   ADC1_ClearFlag(ADC1_FLAG_EOC);
    
18. ADC1_DeInit();

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如您所见，我们可以将八个参数传递给该函数，这定义了ADC的配置方式。在上面的库代码中，我们将转换模式设置为连续，然后通过参数获取通道号。然后，我们必须设置控制器的CPU频率，默认情况下，您的STM8S可以与16Mhz内部振荡器一起工作。因此，我们已经提到“ ADC1_PRESSEL_FCPU_D18”作为预分频值。在此函数内部，我们正在使用SPL stm8s_adc1.h头文件定义的其他方法。我们先取消初始化ADC引脚，然后再使用初始化ADC1_Init()以初始化ADC外设。下面显示了SPL用户手册中此函数的定义。

接下来，我们将使用计时器设置外部触发器，并禁用外部触发器，因为此处将不再使用它。然后我们在右边设置了对齐方式，最后两个参数用于设置施密特触发器，但是在本文中我们将禁用它。因此，简而言之，我们将使ADC在所需的ADC引脚上以连续转换模式工作，并禁用外部触发和施密特触发器。

STM8S程序读取模拟电压并在LCD上显示

添加所需的头文件和源文件后，您应该能够直接编译主文件。主文件中的代码说明如下。

该代码的目的是从两个引脚读取ADC值并将其转换为电压值。我们还将在LCD上同时显示ADC值和电压值。因此，我使用了一个名为LCD_Print Var的函数，该函数采用整数格式的变量并将其转换为字符，以便在LCD上显示。我们使用了简单的模数（％）和除法（/）运算符从变量中获取每个数字，并放入变量d1、d2、d3和d4，如下所示。然后，我们可以使用LCD_Print_Char函数在LCD上显示这些字符。

1. void LCD_Print_Var (int var)
   
2. {
   
3. char d4,d3,d2,d1;
   
4. d4 = var%10 + '0';
   
5. d3 = (var/10)%10 + '0';
   
6. d2 = (var/100)%10 + '0';
   
7. d1 = (var/1000) + '0';
   
8. Lcd_Print_Char(d1);
   
9. Lcd_Print_Char(d2);
   
10. Lcd_Print_Char(d3);
    
11. Lcd_Print_Char(d4);
    
12. }

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接下来在main函数下，我们声明了四个变量。其中两个用于保存ADC值（0至1024），另外两个用于获取实际电压值。

1. unsigned int ADC_value_1 = 0;
   
2. unsigned int ADC_value_2 = 0;
   
3. int ADC_voltage_1 = 0;
   
4. int ADC_voltage_2 = 0;

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接下来，我们必须准备GPIO引脚和时钟配置以读取模拟电压。在这里，我们将从AIN2和AIN6引脚（分别是PC4和PD6引脚）读取模拟电压。我们必须将这些引脚定义为浮动状态，如下所示。我们还将为ADC启用时钟外设。

1. CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_ADC, ENABLE); //Enable Peripheral Clock for ADC
   
2. GPIO_Init (GPIOC, GPIO_PIN_4, GPIO_MODE_IN_FL_IT);
   
3. GPIO_Init (GPIOC, GPIO_PIN_4, GPIO_MODE_IN_FL_IT);

复制代码

现在引脚已准备就绪，我们必须进入无限while循环以读取模拟电压。由于有了头文件，因此可以使用下面的几行轻松地从AIN2和AIN 6引脚读取模拟电压。

1. ADC_value_1 = ADC_Read (AIN2);
   
2. ADC_value_2 = ADC_Read (AIN6);

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下一步是将该ADC读数（0至1023）转换为模拟电压。这样，我们可以显示提供给引脚AIN2和AIN6的确切电压值。计算模拟电压的公式可由下式给出：

1. Analog Voltage  = ADC Reading * (3300/1023)

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就STM8S103F3控制器而言，我们有一个10位分辨率的ADC，因此我们使用1023（2 ^ 10）。同样在开发板上，控制器的3.3V电压为3300，因此在上述公式中我们将3300除以1023。因此在本文中，我们有以下几行代码使用ADC电压来测量实际ADC电压。

1. ADC_voltage_1 = ADC_value_1 * (3.226); //(3300/1023 =~ 3.226)convert ADC value 1 to 0 to 3300mV
   
2. ADC_voltage_2 = ADC_value_2 * (3.226);  //convert ADC value 1 to 0 to 3300mV

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该代码的其余部分仅用于在LCD屏幕上显示这四个值。我们也加上了500毫秒的延迟，因此LCD每500毫秒就会更新一次。

使用STM8S从两个电位计读取模拟电压

编译代码并将其上传到开发板。如果遇到任何编译错误，请确保已添加所有头文件和源文件，如前所述。上载代码后，您将看到一条小的欢迎消息，提示“ ADC on STM8S”，然后您将看到以下界面。

值D1和D2分别表示来自引脚Ain2和AIN6的ADC值。在右侧，我们还显示了等效电压值。此值应分别等于引脚AIN2和AIN6上出现的电压。我们可以使用万用表进行检查，也可以改变电位器以检查电压值是否也相应变化。

希望您喜欢本教程并学到了一些有用的东西，如果有任何疑问，请在本帖下面回复。