STM32F1 Discoveryboard - Adc

[EmbeddedUser (Gast)]

Hi,

ich möchte auf dem STM32F1 Discoveryboard den AD Wandler (Pin PC4) 
benutzen. Leider gelingt es mir bisher nicht den Ad Wandler zum laufen 
zu bringen.

#define ADC1_DR_Address    ((uint32_t)0x4001244C)
void ADC_Configuration(void);
__IO uint16_t ADCConvertedValue;

int main(void)
{

 while(1)
 {
 }
}

void ADC_Configuration(void)
{
  ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
  DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

  /* Configure PC.4 (ADC Channel14) as analog input -------------------------*/
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
  GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

  /* DMA1 channel1 configuration ----------------------------------------------*/
  DMA_DeInit(DMA1_Channel1);
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address;
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)&ADCConvertedValue;
  DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
  DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 1;
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Disable;
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
  DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;
  DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
  DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
  DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);

  /* Enable DMA1 channel1 */
  DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);

  /* ADC1 configuration ------------------------------------------------------*/
  ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
  ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;
  ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;
  ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
  ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
  ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;
  ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);

  /* ADC1 regular channel14 configuration */
  ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_14, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);

  /* Enable ADC1 DMA */
  ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);

  /* Enable ADC1 */
  ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);

  /* Enable ADC1 reset calibaration register */
  ADC_ResetCalibration(ADC1);
  /* Check the end of ADC1 reset calibration register */
  while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));

  /* Start ADC1 calibaration */
  ADC_StartCalibration(ADC1);
  /* Check the end of ADC1 calibration */
  while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));

  /* Start ADC1 Software Conversion */
  ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);
}

Was mache ich da möglicherweise falsch ?

[EmbeddedUser (Gast)]

Vor der while(1) Schleife rufe ich natürlich die Funktion 
"ADC_Configuration" auf.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

EmbeddedUser schrieb:
> DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)&ADCConvertedValue;

Diese Adresse sehe ich nirgends. Ist das eine gültige?
Ich zeig dir mal meine Init, die ist aber für mehr Kanäle:

// aus setup.h
/* ADC definitions */
#define SPAREINPUT_ADC              ADC1
#define SPAREINPUT_CHANNEL          ADC_Channel_0
#define SPAREINPUT_GPIO_PORT        GPIOA
#define SPAREINPUT_GPIO_PIN         GPIO_Pin_0

/* Speed Input */
#define SPEEDINPUT_ADC              ADC1
#define SPEEDINPUT_CHANNEL          ADC_Channel_1
#define SPEEDINPUT_GPIO_PORT        GPIOA
#define SPEEDINPUT_GPIO_PIN         GPIO_Pin_1

/* Only for 1 shunt resistor case */
#define PHASE_CURRENTS_ADC              ADC1
#define PHASE_CURRENTS_CHANNEL          ADC_Channel_2
#define PHASE_CURRENTS_GPIO_PORT        GPIOA
#define PHASE_CURRENTS_GPIO_PIN         GPIO_Pin_2

/** Bus and temperature readings **/
#define TEMP_ADC                        ADC1
#define TEMP_CHANNEL                    ADC_Channel_3
#define TEMP_GPIO_PORT                  GPIOA
#define TEMP_GPIO_PIN                   GPIO_Pin_3

typedef struct ADCValues
{
  uint16_t spare1;
  uint16_t speedInput;
  uint16_t current;
  uint16_t temp;
  uint16_t spare2;
} ADCValues_t;
// aus main.c
volatile ADCValues_t ADCRead;
/* Init the ADC converter to free-run with 4 channels
 *
 */
void ADCInit(void) {
ADC_InitTypeDef       ADC_InitStructure;
DMA_InitTypeDef    DMA_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div8);
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);
/* DMA1 channel1 configuration ----------------------------------------------*/
  DMA_DeInit(DMA1_Channel1);    // Clear everything we had 
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr =  (uint32_t)&(ADC1->DR); // Source is the ADC data register
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)&ADCRead;      // Its the destination here
  DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;   // from Peripheral to RAM
  DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 4;    /// Note that we have 4 Channels
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;  // Source stays same address
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;     // Destination will be incremented
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;  // 16 bit results
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;   // yeah same size -> 16 bit
  DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;  // Wrap around the destination address
  DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_VeryHigh;   // why not? its the only DMA thingy in this program
  DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;   // we don't want RAM to RAM
  DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);   // Init the stuff finally 
  /* Enable DMA1 channel1 */
  DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);  // Run, but we wait for the ADC init
/* ADC1 configuration
 * 4 channel continuous
 */
ADC_DeInit(ADC1);   // again clear the whole ADC out
ADC_StructInit(&ADC_InitStructure);
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;    // no external triggers here
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 4;
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
/* Now do the setup */
ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
/* Enable ADC1 */
ADC_RegularChannelConfig(ADC1,SPAREINPUT_CHANNEL,1,ADC_SampleTime_239Cycles5);
ADC_RegularChannelConfig(ADC1,SPEEDINPUT_CHANNEL,2,ADC_SampleTime_239Cycles5);
ADC_RegularChannelConfig(ADC1,PHASE_CURRENTS_CHANNEL,3,ADC_SampleTime_239Cycles5);
ADC_RegularChannelConfig(ADC1,TEMP_CHANNEL,4,ADC_SampleTime_239Cycles5);
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
/* Enable ADC1 reset calibaration register */
ADC_ResetCalibration(ADC1);
/* Check the end of ADC1 reset calibration register */
while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));
/* Start ADC1 calibaration */
ADC_StartCalibration(ADC1);
/* Check the end of ADC1 calibration */
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));

ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);
Delay(200);
}

Wie du siehst, lese ich 4 Kanäle ein, YMMV. Den ersten Kanal benutze ich 
allerdings nicht, weil mir da zu viele Störungen drauf sind.

[EmbeddedUser (Gast)]

Danke für deine Unterstützung. Ich habe vergessen die Clock für den DMA 
zu aktivieren. Jetzt scheint der ADC zu funktionieren.

Allerdings eine Frage hätte ich noch. Ich möchte den Luftdrucksensor 
MPXA4100A an diesem ADC Eingang anschließen. Dieser Sensor benötigt +5 
Volt. Wenn ich nun den Sensor am ADC Eingang anschließe, dann geht doch 
der Spannungsrange nur von 0 Volt bis 3,3 Volt. Was müsste ich tun, 
damit ich diesen Sensor trotzdem mit diesem AD andler verwenden kann ?

[EmbeddedUser (Gast)]

Auszug aus dem Datenblatt.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

EmbeddedUser schrieb:
> Was müsste ich tun,
> damit ich diesen Sensor trotzdem mit diesem AD andler verwenden kann ?

Die klassische Lösung ist ein genauer Spannungsteiler. Dieser teilt z.B. 
genau durch 2, so das am Ausgang dann 0 - 2,5 Volt stehen, genau richtig 
für den ADC. Mit ein bisschen Rechnerei könntest du z.B. auch auf 3,3 
Volt skalieren.

[EmbeddedUser (Gast)]

Ok danke. Ich habe nun mal die Spannung am Evaluationboard gemessen. Vs 
liegt nicht genau auf +5 V sondern auf 4,72 V. Dies bedeutet, der Sensor 
kann überhaupt keine +5 V maximal ausgeben. Für die Berechnung des 
Spannungsteilers muss somit mit 4,72 V gerechnet werden.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

EmbeddedUser schrieb:
> Für die Berechnung des
> Spannungsteilers muss somit mit 4,72 V gerechnet werden.

Am besten ist, wenn du ein 10-Gang Trimmpoti der etwas besseren Sorte 
nimmst. Damit kannst du den Spannungsteiler genau justieren. Wenn du die 
AREF dann aus der Betriebsspannung des Sensors herleitest, sollte das 
relativ genau werden.

EmbeddedUser schrieb:
> Für die Berechnung des
> Spannungsteilers muss somit mit 4,72 V gerechnet werden.

Lt. Freescale betreibst du damit den Sensor allerdings ausserhalb der 
ratiometrischen Specs.

[EmbeddedUser (Gast)]

Was meinst du genau mit

>>Wenn du die AREF dann aus der Betriebsspannung des Sensors herleitest, >>sollte 
das relativ genau werden.

[EmbeddedUser (Gast)]

Muss somit Vs schon genau auf +5 V liegen ?

[EmbeddedUser (Gast)]

Den Ausgang vom Sensor habe ich nicht am ADC Eingang angeschlossen. Die 
gemessene Spannung beträgt Vout = 4,72 V. Eine Höhenkorrektur (ca. 115 
m) wurde noch nicht mit eingebracht.

Formel umgestallt nach P:

$$Vout = 4.72 V Vs = 4.271 V P=(Vout/Vs+0.1518)*1/0.01059 = 99.7622$$

[EmbeddedUser (Gast)]

$$P = (Vout/Vs+0.1518)*1/0.01059 = 99.7622 kPa$$

Vout = 4.271 Volt
Vs   = 4.72 Volt

[Roland H. (batchman)]

EmbeddedUser schrieb:
> Ich habe nun mal die Spannung am Evaluationboard gemessen. Vs
> liegt nicht genau auf +5 V sondern auf 4,72 V.

Das liegt vermutlich an der Schutzdiode D1 (Schottky) mit ca. 0,3V 
Spannungsabfall.

Ebenso liegt eine Schutzdiode D3 hinter dem Spannungsregler, welche 
ebenso Einfluss auf ADC hat.

Siehe auch Beitrag "STM32F4 Discovery + Spannungen"