問題原由

粉絲提問，STM32 如何驅(qū)動 ADC0809 芯片，時間來得及，粉絲有需求，小哈哥必須安排，這次發(fā)文總結(jié)一下，希望可以幫助大家。

開發(fā)環(huán)境與工具

• Keil 5主芯片為 STM32F103RET6下載工具為 JLINKXCOM V2.0 串口助手PC 為 Win10

程序源碼

微信公眾號后臺回復(fù)“Q&A3”，可以下載工程源碼及 ADC0809 數(shù)據(jù)手冊。

準(zhǔn)備工作

購買 ADC0809 芯片

習(xí)慣購買元器件多買一個，方便替換驗證。

因為做過一次驗證之后，這個板子就沒有用了，所以購買 DIP-28 寬體底座，讓底座焊板子上，芯片插底座上，方便芯片的二次使用，節(jié)約成本。

PCB 打板

粉絲買的下圖這種模塊：

STM32 要想驅(qū)動 ADC0809 這個芯片需要很多個引腳（不考慮復(fù)用的話，需要 16 個引腳），如果這些引腳都用杜邦線連接的話會很亂，如果哪個杜邦線再接觸不好，那么對于程序的調(diào)試很不方便，所以我就采用核心板+底板的形式來實現(xiàn)，避免使用過多的杜邦線。

現(xiàn)在打樣很便宜，線很多，時間來得及的話，推薦使用線路板的方式來驗證。

我這次網(wǎng)友問答超時了，買件+PCB 打樣+調(diào)試程序，一共用了 9 天時間，如果不需要打樣的實例，一周之內(nèi)應(yīng)該可以完成的。

ADC0809 簡介

ADC0809 是采樣精度為 8 位的、以逐次逼近原理進(jìn)行模—數(shù)轉(zhuǎn)換的器件。其內(nèi)部有一個 8 通道多路開關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通 8 路模擬輸入信號中的一個進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。

主要特性

1）8 通道輸入，擁有一個 8 位的 A/D 轉(zhuǎn)換器，即分辨率 8 位；

2）具有轉(zhuǎn)換起停控制端；

3）轉(zhuǎn)換時間為 100μs(時鐘為 640KHz 時)，130μs（時鐘為 500KHz 時）；

4）單個＋5V 電源供電；

5）模擬輸入電壓范圍 0～＋5V，不需零點和滿刻度校準(zhǔn)；

6）工作溫度范圍為 -40～＋85 攝氏度；

7）低功耗，約 15mW。

引腳圖與功能

管腳功能說明：

IN0－IN7：模擬量輸入通道，共計 8 個通道；

ADD A－C：通道選擇引腳，通過這三根地址線的不同組合選擇 IN0 - IN7 中的一個作為模擬量的輸入通道；

ALE：地址鎖存允許信號；

START：啟動 A/D 轉(zhuǎn)換信號；

D0－D7：數(shù)據(jù)輸出口，ADC 轉(zhuǎn)換后的結(jié)果通過這 8 個引腳并行輸出；

OE(OUTPUT ENABLE)：輸出允許信號，此引腳為輸入端，高電平有效。當(dāng) A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸入一個高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量；

CLOCK：時鐘信號，輸入脈沖。ADC0809 內(nèi)部沒有時鐘電路，需由外部提供時鐘脈沖信號。時鐘頻率范圍為 10KHz-1280KHz，典型值 640KHz；

EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)信號。輸出信號，EOC＝0，標(biāo)識正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換。EOC＝1，標(biāo)識轉(zhuǎn)換結(jié)束，可以進(jìn)行下一步輸出操作；即當(dāng) A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸出一個高電平（轉(zhuǎn)換期間一直為低電平）；

Vref(+)、Vref(-)：參考電壓（基準(zhǔn)電壓）。參考電壓用來與輸入的模擬量進(jìn)行比較，作為測量的基準(zhǔn)。一般 Vref(+)＝+5V ,Vref(-)＝0V；

VCC：電源引腳，單電源 +5V；

GND：地 。

原理圖

數(shù)據(jù)手冊中的典型應(yīng)用圖：

STM32 與 ADC0809 接線

注意:ADC0809_D0 為輸出數(shù)據(jù)的最低位，ADC0809_D7 為輸出數(shù)據(jù)的最高位。

時序圖

ADC0809 工作過程

（1）控制與 ADDA~ADDC 相連的引腳，選擇一個模擬輸入端；

（2）CLOCK 端輸入一個時鐘信號，本文通過 STM32 的 PWM 實現(xiàn)此脈沖，脈沖頻率 100 KHz；

（3）將 ALE 由低電平置為高電平，從而將 ADDA－ADDC 送進(jìn)的通道代碼鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道的模擬量送給內(nèi)部轉(zhuǎn)換單元；

（4）給 START 一個正脈沖。當(dāng)上升沿時，所有內(nèi)部寄存器清零。下降沿時，開始進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間，START 保持低電平；

（5）讀取 EOC 引腳的狀態(tài)，A/D 轉(zhuǎn)換期間，EOC 輸入低電平；A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束，EOC 引腳輸入高電平；

（6）當(dāng) A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束后，將 OE 設(shè)置為 1，這時 D0－D7 的數(shù)據(jù)便可以讀取了。

AD 轉(zhuǎn)換的代碼實現(xiàn)

float get_adc0809()
{
 int i=0;
 u8 sum=0;
 float adc=0; 
 int AD_DATA[8] = {0};    
    
 ADC0809_ALE=0;   
 ADC0809_START=0; 
 delay_us(10); 
 ADC0809_ALE=1;       
 ADC0809_START=1; 
 delay_us(10); 
 ADC0809_ALE=0; 
 ADC0809_START=0;            // 啟動 AD 轉(zhuǎn)換
    
 while(0==ADC0809_EOC);      // 等待轉(zhuǎn)換結(jié)束 
    
 ADC0809_OE=1;  

 AD_DATA[0]=ADC0809_D0*1  ;
 AD_DATA[1]=ADC0809_D1*2  ;
 AD_DATA[2]=ADC0809_D2*4  ;
 AD_DATA[3]=ADC0809_D3*8  ;
 AD_DATA[4]=ADC0809_D4*16 ;
 AD_DATA[5]=ADC0809_D5*32 ;
 AD_DATA[6]=ADC0809_D6*64 ;
 AD_DATA[7]=ADC0809_D7*128 ;
    
 ADC0809_OE=0; 
 
 for(i=0; i<8; i++)
 {
  sum += AD_DATA[i];
 }
    
 adc = (float)sum*5/256;
 printf("sum=%d  ad=%0.2f Vrn",sum,adc);
    
 return adc;
}

CLOCK 時鐘信號

要想 ADC0809 芯片能夠正常的進(jìn)行 AD 轉(zhuǎn)換，必須給 CLOCK 引腳提供一個時鐘脈沖信號，脈沖的頻率范圍為：

這個脈沖信號可以采用定時器中斷的方式來產(chǎn)生脈沖信號或者使用 PWM 的方式來產(chǎn)生脈沖信號，本實例采用 PWM 的方式，引腳選擇了一個帶有 PWM 功能的引腳PA7:TIM3_CH2。

PWM 初始化

PWM 初始化之后，直接使能 PWM 的輸出，即始終有占空比 50%的脈沖信號輸入到 ADC0809 芯片的 CLOCK 引腳中。

//arr 為重載值
//psc 為預(yù)分頻系數(shù)
void Clock_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)
{
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_OCInitTypeDef       TIM_OCInitStructure;
    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
    
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); 
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); 

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); 

    TIM_DeInit(TIM3);

    /* Time Base configuration */
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period            = arr;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler         = psc;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode       = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision     = 0;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;

    TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);

    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode             = TIM_OCMode_PWM2;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState        = TIM_OutputState_Enable;  
    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse                   = 0; 
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
    TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);    //TIM3_CH2

    TIM_CtrlPWMOutputs(TIM3, ENABLE);

    TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);
 
    TIM_ARRPreloadConfig(TIM3, ENABLE);
    
    TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
    
    TIM_SetCompare2(TIM3,arr/2);
}

main 函數(shù)中調(diào)用如下：

Clock_PWM_Init(720-1,0);    //PWM 頻率=72000/720 = 100Khz

AD 結(jié)果轉(zhuǎn)換

因為 ADC0809 為 8 位的 AD 芯片，所以我們將 8 位數(shù)據(jù)中的每一位數(shù)據(jù)緩存至一個數(shù)組中，然后對這個數(shù)組中的值求和即為此次 AD 的采樣值。

因為參考電壓 Vref(+)＝+5V ,Vref(-)＝0V ，所以 8 位數(shù)的最大值 0xFF 對應(yīng) 5V，0x00 對應(yīng) 0V，所以 AD 采樣值和電壓值的換算公式為：adc = (float)sum*5/256; 。

具體換算的代碼如下：

u8 sum=0;
float adc=0; 
int AD_DATA[8] = {0};    

AD_DATA[0]=ADC0809_D0*1  ;
AD_DATA[1]=ADC0809_D1*2  ;
AD_DATA[2]=ADC0809_D2*4  ;
AD_DATA[3]=ADC0809_D3*8  ;
AD_DATA[4]=ADC0809_D4*16 ;
AD_DATA[5]=ADC0809_D5*32 ;
AD_DATA[6]=ADC0809_D6*64 ;
AD_DATA[7]=ADC0809_D7*128 ;

for(i=0; i<8; i++)
{
 sum += AD_DATA[i];
}

adc = (float)sum*5/256;
printf("sum=%d  ad=%0.2f Vrn",sum,adc);

結(jié)果展示

我們用杜邦線將 IN0 與板子上的 GND、3.3V、5V 依次相連，串口助手輸出結(jié)果如下：

好了，今天的網(wǎng)友問答就分享到這里，各位可以利用咱們的核心板，自己做一個底板，玩起來哈。