在深入探讨STM32F030/031系列微控制器的ADC(模拟-数字转换器)实验硬件原理及其软件API的使用方法之前,我们首先要对ADC的概念有所了解。ADC是一种电子组件,用于将模拟信号转换成相应的数字信号。在本实验中,我们使用的是Wolf32F031自由评估板以及STM32F030/031系列中的一个12-bit高速ADC,该ADC外接可达10个通道,转换电压范围为0至3.6伏特。
实验的硬件准备包括Wolf32F031自由评估板、电源适配器、用于调试和编程的STLink调试器,以及用于串口通信的USB转串口(RS232)适配器。在进行实验前,需要确保将ADC的通道连接到一个精密的可调电阻上,从而能够输入变化的模拟电压信号。
接下来介绍实验的五个部分。首先是相关知识,ADC的应用场景、STM32F030/031内部ADC的主要功能和特点。第二部分是硬件原理,会涉及Wolf32F031评估板上的ADC电路原理图和其工作原理。第三部分是软件API的介绍,包括用于初始化ADC的函数、读取ADC结果的函数以及ADC DMA模式的初始化函数。第四部分是调用方法,说明如何通过代码编译、下载至评估板并进行运行。在实验现象中,我们将观察到硬件连接后的实物图、编译代码并下载的过程以及通过串口接收数据的步骤。
在软件资源准备方面,需要一个名为wolf32f031_ADC的工程文件,该文件通常以.uvproj为扩展名,这是Keil MDK-ARM工程文件的格式,专门用于STM32系列的软件开发。
软件API的变量介绍部分,定义了一个结构体ADC_RESULT,该结构体包含三个成员变量:ADCConvertedValueLocal用于保存从寄存器中读取的值;Precent和Voltage分别用于保存电压百分比值和根据参考电压计算出的实际电压值。函数介绍部分,提供了初始化ADC和ADC DMA模式的函数,以及读取ADC结果的函数。
在调用方法部分,实验步骤包括将ADC初始化为DMA模式、启动ADC转换,然后通过调用wolf_read_ADC_result函数来读取ADC数值。最终,将ADC数值通过串口发送给PC,并使用printf函数输出格式化的信息到串口调试助手。
实验现象部分描述了实验的观察和验证步骤。首先是硬件连接实物的电源部分,然后是编译代码并下载至评估板的步骤。下载完成后,需要确保串口连接正确,并通过DNW软件或类似的串口调试助手来接收和查看数据。
通过整个实验流程,开发者可以了解到STM32F030/031系列微控制器ADC模块的工作原理,以及如何利用提供的软件API进行编程实现模拟信号的采集和转换。同时,通过实验操作和观察,能够加深对ADC功能实现及与微控制器的交互过程的理解。