W806-ADC-PWM-TIM尝鲜

本文使用环境：

电脑：windows10

主控：W806（240MHZ）

编译环境：平头哥的CDK

注意：本文默认已经搭建好平台。

前言

写这篇问章的目的是记录一下自己的ADC使用路程，前期这个ADC我是一直没有看明白，后面才搞的是懂非懂。

当然本文肯定不止使用ADC，那样显得没有技术水平，SO，为了提升技术难度，在adc的基础上加了一点点东西：

使用PB0产生100KHZ动态变化的的PWM，然后由PA1的ADC获取到，并转化成实际的电压。B0产生的PWM通过不断的改变比较值可以输出不同的电压，所以就能够满足ADC的采集要求，这里需要注意的是，不能直接测量电源电压，要不然要烧。。。。。

完整程序下载：

https://download.csdn.net/download/qq_37280428/48278788

一、编程

1. ADC编程

官方也有ADC的demo，所以这里主要说一下ADC的初始化以及，值读取出来后如何转化成实际的电压值。

具体的参考官方程序，

1.1、查端口

要编程之前我们首先要确定使用的外设IO，所以第一步打开官方数据手册，看看哪些口是可以使用的，打开如下文档。

直接ctrl+F，可以发现这个编号是非常奇怪的。

我们使用A1即可，默认也是A0所以问题不大，同时我们看一下文档中关于ADC的章节。

明确说明了，ADC最多只能是2.4V，所以，这就是之前说的不能直接接电源电压。。。。。。

同时查看ADC的参数信息（W806 MCU 芯片规格书 V2.0）：这参数一般般

2、PWM编程

2.1、查手册

首先查手册，设计指导书和规格书都可以查，发现有很多的IO都是可以选择的，这里选择B0，PWM0。

除此之外，我们还需要打开一个手册：

翻到如下章节：

PWM时钟频率是3-160KHz，这都是后续需要设置的地方。

2.2、PWM编程

PWM的初始化需要特别注意，如果单独使用PWM0，使用官方的教程没有问题，但是如果你想使用 多路PWM，并且需要每一路单独输出PWM，就需要对PWM的初始化做修改。官方的初始化如下：（这个初始化不能完成每一路PWM单独输出）

static void PWM_Init(void)

{

// 输出100KHz、占空比40%的波形

hpwm.Instance = PWM;

hpwm.Init.AutoReloadPreload = PWM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;

hpwm.Init.CounterMode = PWM_COUNTERMODE_EDGEALIGNED_DOWN;

hpwm.Init.Prescaler = 4;

hpwm.Init.Period = 99; // 40M / 4 / 100K - 1

hpwm.Init.Pulse = 0; // 0% DUTY

hpwm.Init.OutMode = PWM_OUT_MODE_5SYNC;

hpwm.Channel = ch;

HAL_PWM_Init(&hpwm);

}

其中Pulse 表示占空比，such as：Pulse 设置成0 就表示低电平，设置成Period /2就表示50%的占空比，设置成Period 就表示高电平，中间的就是高电平和低电平之比。动态改变这个值就可以输出可占空比波形。特别需要注意的是，由于ADC的输入电压不能高于2.4V所以，这里我做了限幅，在下面的完整程序中有设置，为什么是70？ 3.3*0.7 = 2.31V 满足要求。

#define adc_max  70

同时这里需要注意两个点：

1、频率设置

系统默认输出的是100K的信号，那问题来了 这100K是如何设置的呢？？？

经过我的不断尝试，我发现，PWM的时钟输入默认是40MHz，所以这里直接按照40MHz，计算。这里直接给公式，自己去算。

输出频率 khz = 40000kHZ/4(分频系数)/(Period+1)

2、输出模式

观察上述代码的OutMode 设置的是PWM_OUT_MODE_5SYNC，字面意思，5通道同步模式，也就是说，每个通道输出的PWM都是一样的，如果单独输出需要修改为独立模式。按住ctrl然后单击PWM_OUT_MODE_5SYNC，即可跳转到宏定义的地方：

// PWM_Out_Mode

#define PWM_OUT_MODE_INDEPENDENT 0x00

#define PWM_OUT_MODE_2SYNC 0x01

#define PWM_OUT_MODE_2COMPLEMENTARY 0x02

#define PWM_OUT_MODE_5SYNC 0x03

#define PWM_OUT_MODE_BREAK 0x04

这是五种不同的模式，第一种就是独立，所以有需要单独使用没一路PWM的，可以直接改成第一种。

static void PWM_Init(void)

{

// 输出100KHz、占空比40%的波形

hpwm.Instance = PWM;

hpwm.Init.AutoReloadPreload = PWM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;

hpwm.Init.CounterMode = PWM_COUNTERMODE_EDGEALIGNED_DOWN;

hpwm.Init.Prescaler = 4;

hpwm.Init.Period = 99; // 40M / 4 / 100K - 1

hpwm.Init.Pulse = 0; // 0% DUTY

hpwm.Init.OutMode = PWM_OUT_MODE_INDEPENDENT;  //独立通道输出

hpwm.Channel = ch;

HAL_PWM_Init(&hpwm);

}

其他的完全按照教程走就可以了。

3、TIM编程

3.1、编程

这个编程不再赘述，按照官方demo出来就行。本文设置成==1000000US。==每1S改变一次PWM的值，改变一次输出电压。

4、 完整程序及计算方式

话不多说直接上程序。

#include

#include "wm_hal.h"

#define ADC_Voltage_LSB 0.0013

#define adc_max  70  //PWM输出的最大值，按照周期100来算的。3.3*0.7 = 2.31

void Error_Handler(void);

//ADC INIT

static void ADC_Init(void);

ADC_HandleTypeDef hadc;

//PWM init

PWM_HandleTypeDef hpwm;

static void PWM_Init(void);

void Error_Handler(void);

uint32_t ch = PWM_CHANNEL_0;

//TIME init

TIM_HandleTypeDef htim0;

static void TIM0_Init(void);

int main(void)

{

SystemClock_Config(CPU_CLK_240M);

printf("enter mainrn");

//使用通道0  B0

PWM_Init();

HAL_PWM_Start(&hpwm, ch);

//使用通道0 A0

ADC_Init();

//定时器 TIME0

TIM0_Init();

//在wm_it.c文件中，需要修改对应的参数

HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim0);

while (1)

{

;

}

}

static void TIM0_Init(void)

{

htim0.Instance = TIM0;

htim0.Init.Unit = TIM_UNIT_US;

htim0.Init.Period = 1000000;  //1s

htim0.Init.AutoReload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;

if (HAL_TIM_Base_Init(&htim0) != HAL_OK)

{

Error_Handler();

}

}

/* 输出波形的频率： f = 40MHz / Prescaler / (Period + 1)；

 * 输出波形的占空比： 

 *     沿对齐模式（递减）：(Pulse + 1) / (Period + 1)

 *                         Pulse >= Period：PWM输出一直为高电平

 *                         Pulse < Period ：PWM输出高电平宽度为(Pulse + 1)，低电平宽度为(Period - Pulse)

 *                         Pulse = 0      ：PWM输出高电平宽度为(1)，低电平宽度为(Period)

 * 

 *    中间对齐模式       ：(2 * Pulse + 1) / (2 * (Period + 1))

 *                         Pulse > Period ：PWM输出一直为高电平

 *                         Pulse <= Period：PWM输出高电平宽度为(2 * Pulse + 1)，低电平宽度为(2 * (Period - Pulse) + 1)

 *                         Pulse = 0      ：PWM输出高电平宽度为(1)，低电平宽度为(2 * Period + 1)

 */

static void PWM_Init(void)

{

// 输出100KHz、占空比40%的波形

hpwm.Instance = PWM;

hpwm.Init.AutoReloadPreload = PWM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;

hpwm.Init.CounterMode = PWM_COUNTERMODE_EDGEALIGNED_DOWN;

hpwm.Init.Prescaler = 4;

hpwm.Init.Period = 99; // 40M / 4 / 100K - 1

hpwm.Init.Pulse = 0; // 0% DUTY

hpwm.Init.OutMode = PWM_OUT_MODE_5SYNC;

hpwm.Channel = ch;

HAL_PWM_Init(&hpwm);

}

//1K的频率

static void ADC_Init(void)

{

hadc.Instance = ADC;

hadc.Init.channel = ADC_CHANNEL_0;

hadc.Init.freq = 1000;

if (HAL_ADC_Init(&hadc) != HAL_OK)

{

Error_Handler();

}

}

void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)

{}

//可以理解成定时器服务函数

//1S

void HAL_TIM_Callback(TIM_HandleTypeDef *htim)

{

static int8_t adc_num = 1;

static bool adc_flage = 1;

if (htim->Instance == TIM0)

{

if(adc_num > adc_max ||adc_num <= 0)

adc_flage = !adc_flage;

if(0 == adc_flage)

adc_num++;

else

adc_num--;

HAL_PWM_Duty_Set(&hpwm, PWM_CHANNEL_0, adc_num);

int16_t value_2 = HAL_ADC_GET_INPUT_VOLTAGE(&hadc) - 14;  //14ADC是对地测量值，这个值需要根据实际情况进行测量，我的板子是这么多，不代表你的板子也是。

//这一步是防止减出来是负值，会出错的

if(0 >= value_2)

value_2 = 0;

float V_actural = value_2*ADC_Voltage_LSB;  //ADC_Voltage_LSB 表示实际电压和ADC数值之间的关系，还是比较线性的。

  printf("  %d   %0.2fV rn",value_2,V_actural);

}

}

void Error_Handler(void)

{

while (1)

{

}

}

void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)

{

printf("Wrong parameters value: file %s on line %drn", file, line);

}

程序中的ADC_Voltage_LSB表示实际电压和adc数值之间的线性系数 ADC_Voltage_LSB = 理论 / 实际adc读数。

这个系数是我多次测量得出来的结果。

第一列是万用表测出来PWM输出电压（PWM间隔10%，即0.33），第二列是ADC读出来的数值，第三列是理论上PWM的输出电压：当然这只是粗略值，看的出来也还行。

5、效果展示

电压是先变小再变大，然后再变小变大，依次循环。