嵌入式|一篇文章教会你土壤湿度检测模块检测土壤湿度，附STM32代码示例

STM32的ADC为12位ADC，是一种逐次逼近型模拟数字转换器。它有多达18个通道，可测量16个外部和2个内部信号源。各通道的A/D转换可以单次、连续、扫描或间断模式执行。ADC的结果可以左对齐或右对齐方式存储在16位数据寄存器中。
模拟看门狗特性允许应用程序检测输入电压是否超出用户定义的高/低阀值。
ADC的输入时钟不得超过14MHz，它是由PCLK2经分频产生。

（2）ADC主要特征：

STM32的ADC模块是一个12位分辨率的模数转换器，具备多种功能，包括在转换结束或发生模拟看门狗事件时产生中断、支持单次和连续转换模式、自动扫描模式、自校准、数据对齐、可编程采样间隔、外部触发选项、间断模式和双重模式。它还支持DMA请求以提高数据传输效率。STM32不同系列的ADC转换时间有所不同，供电要求为2.4V到3.6V，输入范围由VREF-和VREF+决定（VREF- ≤ VIN ≤ VREF+）。此外，如果存在VREF-引脚，需要将其与VSSA相连。

ADC3的规则转换和注入转换触发与ADC1和ADC2的不同。
TIM8_CH4和TIM8_TRGO及它们的重映射位只存在于大容量产品中。

四、代码编写：

（1）初始化ADC：

注意：ADC的输入时钟不得超过14MHz，它是由PCLK2经分频产生。


// 初始化ADC,采用ADC单通道转换
void ADCSingle_Init(void)
{
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);  		// 使能ADC1和GPIOA的时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);  		// ADC通常位于APB2总线上
 
    RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);                    	// 配置ADC时钟，选择PCLK2的6分频，即ADCCLK = 72MHz / 6 = 12MHz
 
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;                  	// 定义GPIO初始化结构体
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;        	// 设置GPIO模式为模拟输入
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;            	// 设置引脚为PA0
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;    	// 设置引脚速度为50MHz
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);               	// 初始化GPIOA的PA0引脚
 
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5); // 配置ADC的规则通道，选择通道0，采样时间为55.5周期
 
    // ADC初始化
    ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;                  					// 定义ADC初始化结构体
    ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; 						// 设置ADC工作模式为独立模式
    ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;				 	// 设置数据对齐方式为右对齐
    ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; 	// 设置外部触发转换为无触发
    ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE; 					// 设置为不连续转换模式
    ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;      						// 设置为不扫描模式
    ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;             					// 设置通道数目为1
    ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);                						// 初始化ADC1
 
    // ADC使能
    ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);                              		// 使能ADC1
 
    // ADC校准，内部电路自动执行校准
    ADC_ResetCalibration(ADC1);                         		// 重置ADC校准寄存器
    while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1) == SET); 		// 等待校准重置完成
    ADC_StartCalibration(ADC1);                         		// 开始校准
    while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) == SET);      		// 等待校准完成
}

时钟配置：
- 使能ADC1和GPIOA接口的时钟。
- 配置ADC时钟为PCLK2的6分频，得到12MHz的ADCCLK。
GPIO配置：
- 设置GPIOA的PA0引脚为模拟输入模式（GPIO_Mode_AIN）。
- 设置GPIO引脚速度为50MHz（GPIO_Speed_50MHz）。
ADC通道配置：
- 配置ADC1的规则通道，选择通道0（对应PA0引脚）。
- 设置采样时间为55.5个周期（ADC_SampleTime_55Cycles5）。
ADC初始化配置：
- 设置ADC工作模式为独立模式（ADC_Mode_Independent）。
- 设置数据对齐方式为右对齐（ADC_DataAlign_Right）。
- 设置外部触发转换为无触发（ADC_ExternalTrigConv_None）。
- 设置为不连续转换模式（ADC_ContinuousConvMode = DISABLE）。
- 设置为不扫描模式（ADC_ScanConvMode = DISABLE）。
- 设置通道数目为1（ADC_NbrOfChannel = 1）。
ADC使能：
- 使能ADC1模块。
ADC校准：
- 重置ADC校准寄存器。
- 等待校准重置完成。
- 开始ADC校准。
- 等待校准完成。

（2）ADC值获取：

启动STM32的ADC1模块进行一次软件触发的模拟到数字转换，并等待转换结束，最后返回转换得到的数值结果。这个数值是一个16位的数字，代表了对应模拟输入信号的数字量。


// 获取ADC转换的值
uint16_t ADCSingle_GetValue(void)
{
    ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);             		// 启动ADC1的软件转换
    while (ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC) == RESET); 	// 等待转换结束
    return ADC_GetConversionValue(ADC1);               			// 返回转换结果
}

（3）转换到0-100范围：

通过ADC获取的12位原始值（范围0-4095）转换为0-100的百分比形式，以便于表示和使用。


//将ADC获取的值转换到0-100。
float Scope_convert(void)
{
    uint16_t ADC;
	float Scope;
    ADC = ADCSingle_GetValue(); 	// 调用前面定义的函数，获取ADC转换的原始值，该值是12位的，范围0-4095
 
    Scope = 100-((float)ADC/4095)*100; 		// 将ADC值转换为0-100的范围
    return Scope; 					        // 返回转换后的Scope值
}

五、效果演示：

（1）主函数：


#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "soil.h"
 
uint16_t    value1=0;
float 		value2;
int main(void)
{
	//OLED初始化
	OLED_Init();
	//初始化ADC单通道转换
	ADCSingle_Init();
	
	
	while (1)
	{
		value1=ADCSingle_GetValue();
		value2=Scope_convert();
		
		OLED_ShowString(0, 0, "water level:", OLED_8X16);
		OLED_ShowFloatNum(0, 16, value2, 3, 1, OLED_8X16);  // 显示百分比，保留两位小数
		OLED_ShowString(48, 16, "%", OLED_8X16);
		OLED_ShowString(0, 32, "ADC:", OLED_8X16);
		OLED_ShowNum(0, 48, value1, 4, OLED_8X16);
		OLED_Update();
		
		
	}
}

（2）效果：

六、代码下载：

通过网盘分享的文件：35-土壤湿度检测模块检测土壤湿度
链接: https://pan.baidu.com/s/1YvB2jBY37qPBQCNTZdT2iw?pwd=9duq 提取码: 9duq

一、土壤湿度检测模块模块介绍：

（1）产品特点：

（2）模块使用说明：

（3）接线说明（4线制）：

（4） 原理图：

二、AO与DO介绍：

（1）AO（模拟信号输出）：

（2）DO（数字信号输出）：

（3）总结：

三、ADC：

（1）STM32 ADC介绍：