ADC类 – 模数转换

使用:

import pyb

adc = pyb.ADC(pin)              # create an analog object from a pin 从引脚中创建一个模拟对象
val = adc.read()                # read an analog value 读取一个模拟对象

adc = pyb.ADCAll(resolution)    # create an ADCAll object 创建一个ADCALL对象
val = adc.read_channel(channel) # read the given channel 读取给定通道
val = adc.read_core_temp()      # read MCU temperature 读取MCU温度
val = adc.read_core_vbat()      # read MCU VBAT 读取MCU VBAT
val = adc.read_core_vref()      # read MCU VREF 读取MCU CREF

构造函数

class pyb.ADC(pin)

创建一个与给定引脚相关联的ADC对象,然后您就可在引脚中读取模拟值。

方法

ADC.read()

读取模拟引脚的值并返回该值。该返回值应介于0-4095。

ADC.read_timed(buf, timer)

将模拟值以 time 对象设置的速率读取到 buf 中。

buf 可为字节组格式。 ADC值有12位分辨率, 若其中项大于或等于16位,则直接存入 buf 。 若 buf 只有8位的项,样本分辨率会降低到8位。

timer 应为一个定时器对象,每次定时器触发都会读取一个样本。定时器必须被初始化,并以期望的采样频率运行。

为支持函数的前一步, timer 可为一个指定采样频率(单位:Hz)的整数。在这种情况下,定时器将被自动配置为在给定的频率下运行。.

例:使用一个定时器对象(最佳方法):

adc = pyb.ADC('P6')                 # create an ADC on pin P6在P6引脚上创建一个ADC
tim = pyb.Timer(6, freq=10)         # create a timer running at 10Hz创建一个以10Hz运行的定时器
buf = bytearray(100)                # create a buffer to store the samples创建一个用以储存样本的缓冲区
adc.read_timed(buf, tim)            # sample 100 values, taking 10s样本100,取10s

例:使用整数频率:

adc = pyb.ADC('P6')                 # create an ADC on pin P6在P6引脚上创建一个ADC
buf = bytearray(100)                # create a buffer of 100 bytes创建也该100字节的缓冲区
adc.read_timed(buf, 10)             # read analog values into buf at 10Hz将模拟值读取到10Hz的缓冲区中
                        #   this will take 10 seconds to finish此步骤耗时10秒
for val in buf:                     # loop over all values循环所有值
    print(val)                      # print the value out打印值

这一函数不分配任何内存。

ADCAll对象

这一实例将所有ADC引脚转换为模拟输入。原始的MCU温度、VREF和VBAT数据可分别在ADC通道16、17和18中访问。需要适度的缩放。芯片上的温度传感器绝对精度不高,只适用于检测温度变化。

ADCAll  read_core_vbat()read_core_vref() 使用3.3 V电源作为参考,读取备用电池电压和(1.21 V)参考电压。 假定 ADCAll 对象已通过 adc = pyb.ADCAll(12) 实例化,则3.3伏电源电压可计算为:

v33 = 3.3 * 1.21 / adc.read_core_vref()

若3.3V电压正确,则 adc.read_core_vbat() 值有效。若电源电压降至3.3V以下,例如在在电池供电的放电电池系统中,该稳压器将无法保持3.3V电源,导致错误读取。此时若要产生一个有效值,请遵循以下步骤:

vback = adc.read_core_vbat() * 1.21 / adc.read_core_vref()

在不产生 ADCAll 副作用的前提下访问该值并非不可能:

def adcread(chan):                              # 16 temp 17 vbat 18 vref 温度16电池电压17参考电压18
    assert chan >= 16 and chan <= 18, 'Invalid ADC channel'
    start = pyb.millis()
    timeout = 100
    stm.mem32[stm.RCC + stm.RCC_APB2ENR] |= 0x100 # enable ADC1 clock.0x4100
    stm.mem32[stm.ADC1 + stm.ADC_CR2] = 1       # Turn on ADC 启动ADC
    stm.mem32[stm.ADC1 + stm.ADC_CR1] = 0       # 12 bit
    if chan == 17:
        stm.mem32[stm.ADC1 + stm.ADC_SMPR1] = 0x200000 # 15 cycles 15周期
        stm.mem32[stm.ADC + 4] = 1 << 23
    elif chan == 18:
        stm.mem32[stm.ADC1 + stm.ADC_SMPR1] = 0x1000000
        stm.mem32[stm.ADC + 4] = 0xc00000
    else:
        stm.mem32[stm.ADC1 + stm.ADC_SMPR1] = 0x40000
        stm.mem32[stm.ADC + 4] = 1 << 23
    stm.mem32[stm.ADC1 + stm.ADC_SQR3] = chan
    stm.mem32[stm.ADC1 + stm.ADC_CR2] = 1 | (1 << 30) | (1 << 10) # start conversion开始转换
    while not stm.mem32[stm.ADC1 + stm.ADC_SR] & 2: # wait for EOC
        if pyb.elapsed_millis(start) > timeout:
            raise OSError('ADC timout')
    data = stm.mem32[stm.ADC1 + stm.ADC_DR]     # clear down EOC 清空EOC
    stm.mem32[stm.ADC1 + stm.ADC_CR2] = 0       # Turn off ADC 关闭ADC
    return data

def v33():
    return 4096 * 1.21 / adcread(17)

def vbat():
    return  1.21 * 2 * adcread(18) / adcread(17)  # 2:1 divider on Vbat channel Vbat通道的2:1分频器

def vref():
    return 3.3 * adcread(17) / 4096

def temperature():
    return 25 + 400 * (3.3 * adcread(16) / 4096 - 0.76)