【蓝桥杯——物联网设计与开发】拓展模块2 - 电位器模块

一、电位器模块

（1）资源介绍

        🔅原理图 

        蓝桥杯物联网竞赛实训平台提供了一个拓展接口 CN2，所有拓展模块均可直接安装在 Lora 终端上使用；

图1        拓展接口

         电位器模块电路原理图如下所示：

图2        电位器模块电路原理图

         通过两张电路图连接可知，引脚资源配置情况为：

表1 引脚资源配置情况

Pot & LED	MCU
AIN1	PB1
AIN2	PB0
LD1	PB6
LD2	PB7

        🔅采集原理

        在 STM32L071 系列微控制器中嵌入了原生的12位模数转换器，通过硬件过采样扩展到16位模数转换器。它有多达19个多路复用通道，允许它测量来自16个外部和3个内部来源的信号。各种通道的 A/D 转换可以在单、连续、扫描或不连续模式下进行。ADC的结果存储在左对齐或右对齐的16位数据寄存器中。

        16个外部通道在转换时分为注入通道和规则通道：

• 规则通道:

          最多有16路，相当于正常运行的程序，平时ADC的转换都是使用规则通道来实现的；

  • 注入通道:

            最多有4路，相当于中断，当注入通道需要转换时，规则通道的转换就会停止，优先执行注入通道的转换，当注入通道转换完成后，再继续执行规则通道的转换。

    （2）STM32CubeMX 软件配置

    🔅“工程建立、时钟树配置、Debug 串行线配置、代码生成配置” 在下文中有讲解，这里不再赘述❗️

    【蓝桥杯——物联网设计与开发】基础模块1- GPIO输出https://blog.csdn.net/m0_63116406/article/details/135604705?spm=1001.2014.3001.5502

    1️⃣点击 "Analog" → 点击 "ADC"→勾选通道 "IN8" 和 "IN9"；

    图3        ADC通道配置

    2️⃣在 "ADC" 的参数设置栏中，找到 "Low Power Auto wait" 并选择 "Enabled" 进行使能；

    图4        修改ADC配置

    3️⃣初始化 OLED；（配置步骤在下文中有讲解，这里不再赘述）；

    【蓝桥杯——物联网设计与开发】基础模块6 - OLED
    

    4️⃣生成代码即可；

    （3）代码编写

    🟢️main 函数

    /* USER CODE BEGIN Includes */
    #include 
    #include "oled.h"
    /* USER CODE END Includes */
    /* USER CODE BEGIN PV */
    uint8_t puc_oled[17];	// OLED显示数组
    uint16_t pui_adc[2];	// ADC采集数组
    /* USER CODE END PV */
    /**
      * @brief  The application entry point.
      * @retval int
      */
    int main(void)
    {
      /* USER CODE BEGIN 1 */
      /* USER CODE END 1 */
      /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
      /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
      HAL_Init();
      /* USER CODE BEGIN Init */
      /* USER CODE END Init */
      /* Configure the system clock */
      SystemClock_Config();
      /* USER CODE BEGIN SysInit */
      /* USER CODE END SysInit */
      /* Initialize all configured peripherals */
      MX_GPIO_Init();
      MX_ADC_Init();
      MX_I2C3_Init();
      /* USER CODE BEGIN 2 */
    	/* OLED初始化 */
    	OLED_Init();
    	/* ADC校正 */
    	HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc, ADC_SINGLE_ENDED);
      /* USER CODE END 2 */
      /* Infinite loop */
      /* USER CODE BEGIN WHILE */
      while (1)
      {
    		/* 启动ADC */
    		HAL_ADC_Start(&hadc);
    		/* ADC转换 */
    		if(HAL_ADC_PollForConversion(&hadc, 10) == HAL_OK)
    			pui_adc[1]= HAL_ADC_GetValue(&hadc);		// 读取ADC值
    		if(HAL_ADC_PollForConversion(&hadc, 10) == HAL_OK)
    			pui_adc[0]= HAL_ADC_GetValue(&hadc);		// 读取ADC值
    		/* OLED显示 */
    		sprintf((char*)puc_oled, "RP1:%.2fV", pui_adc[0] * 3.3 / 4095);
    		OLED_ShowString(0, puc_oled);
    		sprintf((char*)puc_oled, "RP2:%.2fV", pui_adc[1] * 3.3 / 4095);
    		OLED_ShowString(2, puc_oled);
    		HAL_Delay(200);
        /* USER CODE END WHILE */
        /* USER CODE BEGIN 3 */
      }
      /* USER CODE END 3 */
    }

    （4）实验现象

            旋转旋钮，对应的电压值发生变化。

    ---

    二、ADC接口函数封装

    🟡️ADC初始化校正

    /* ADC校正 */
    HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc, ADC_SINGLE_ENDED);

            ⚠️该函数调用放在ADC初始化函数中。若不进行校正，会导致采集的电压值有误！

    🟡️ADC采集函数

    void ADC_Colt(uint16_t *puc_adc)
    {
    	/* 启动ADC */
    	HAL_ADC_Start(&hadc);
    	/* ADC转换 */
    	if(HAL_ADC_PollForConversion(&hadc, 10) == HAL_OK)
    		puc_adc[1]= HAL_ADC_GetValue(&hadc);		// 读取ADC值
    	if(HAL_ADC_PollForConversion(&hadc, 10) == HAL_OK)
    		puc_adc[0]= HAL_ADC_GetValue(&hadc);		// 读取ADC值
    }

    🔴ADC采集接口函数调用实例

    /* 采集任务函数 */
    void Task_Colt(void)
    {
    	/* 200ms进入一次 */
    	if(cnt_colt  
    三、踩坑日记
     
    （1）LowPowerAutoWait模式
     
            🔅LowPowerAutoWait：配置是否使用低功耗自动延迟等待模式，*可选参数为 ENABLE 和DISABLE，当使能时，仅当一组内所有之前的数据已处理完毕时，才开始新的转换，适用于低频应用。该模式仅用于 ADC 的轮询模式，不可用于 DMA 以及中断。