【遥控器开发基础教程3】开源编队无人机-ADC（摇杆控制）.docx

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1、COCOFLY教程疯壳无人机系列目录一、摇杆11.1 摇杆简介11.2 摇杆原理1二、ADC12.1ADC 简介12.2 STM32 的ADC32.3ADC寄存器42.4 ADC摇杆控制实验4Al OPEN SOURCE FORMATION DRONE语音控制视觉追踪编队飞行WIFI热 传控制合视觉跟丽移动小车激光气压双定高Q遢控控制飞行忐图形化多机编队飞行高级功能光流定点(H视觉追踪图码国支椅图形化缰程O有头无头双模式视觉追踪II色自主巡线飞行3D翻滚4)视觉追踪形状QAI语音控制配套资料：http:www. fengke. club套件地址：http:/shop 115904315. ta

2、obao. com/官方学习交流QQ群：4575862686ADC (摇杆控制) 摇杆1L1摇杆简介摇杆由于符合人体工学、操作简单，广泛应用于各类的玩具中，例如遥控飞机、遥控小车等。如下图所示为摇杆模块的实物图。1.2摇杆原理摇杆的根本无非就是两个电位器，也就是常说的滑动变阻器，一个电位器对应摇杆的上下方向，而另一个电位器则对应左右方向。摇杆的引脚一端接上电、一端接上地，另外一端就负责采集电压的变化值即可，判断摇杆是往哪个方向拨动。二、ADC2.1 ADC简介ADC (Analog-to-Digital Converter),模数转换器即A/D转换器，或简称ADC,通常是指一个将模拟信号转变为

3、数字信号的电子元件。通常的模数转换器是将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号。由于数字信号本身不具有实际意义，仅仅表示一个相对大小。故任何一个模数转换器都需要一个参考模拟量作为转换的标准，比较常见的参考标准为最大的可转换信号大小。而输出的数字量则表示输入信号相对于参考信号的大小。那么什么是模拟量、数字量呢？模拟量是指变量在一定范围连续变化的量；数字量是物理量的一种，它们的变化在时间上是不连续的，总是发生在一系列离散的瞬间。这一类物理量叫做数字量。如下图所示为数字量与模拟量的对比图。模拟信号在时间和幅值上连续的信号信号电平状态较多，分辨率高难存储，抗干扰能力弱数字信号10.8 -0.6 -0

4、.402 时间（ns）0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40幅值离散的信号易存储，便于逻辑计算抗干扰能力强那么把模拟信号准换成数字信号的过程就称为ADC模数转换。模数转换器的种类很多，按工作原理的不同，可分成间接ADC和直接ADC。间接ADC是先将输入模拟电压转换成时间或频率，然后再把这些中间量转换成数字量，常用的有双积分型ADCo直接ADC则直接转换成数字量，常用的有并联比较型ADC和逐次逼近型ADCo并联比较型ADC：采用各量级同时并行比较，各位输出码也是同时并行产生，所以转换速度快。并联比较型ADC的缺点是成本高、功耗大。逐次逼近型ADC：它产生一系列比较电压VR,但

5、它是逐个产生比较电压，逐次与输入电压分别比较，以逐渐逼近的方式进行模数转换的。它比并联比较型ADC的转换速度慢，比双积分型ADC要快得多，属于中速ADC器件。双积分型ADC：它先对输入采样电压和基准电压进行两次积分，获得与采样电压平均值成正比的时间间隔，同时用计数器对标准时钟脉冲计数。它的优点是抗干扰能力强，稳定性好;主要缺点是转换速度低。ADC常用的技术指标有：（D 采样精度：即分辨率，一般有8位、10位、12位、16位等； 转换时间：即每次采样所需的时间，表征ADC的转换速度，与ADC的时钟频率、采样周期、转换周期有关；（3）工作电压：需要注意ADC的工作电压范围、能否直接测量负电压等；（

6、4） ADC类型：如上面所提到的，ADC有多种类型，不同类型的ADC有不同的性能极限。2.2 STM32 的 ADCSTM32拥有13个ADC ,这些ADC可以独立使用，也可以使用双重模式（提高采样率）。STM 32的ADC是12位逐次逼近型的模拟数字转换器。它有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。（因为在这里ADC是12位的，还有四位没有用到，所以存在左/右对齐的方式）。STM32F103系列的ADC外部通道和引脚对应的关系，如下图所示。通道ADC1ADC2ADC3通道

7、0PA0PA0PA0通道1PA1PA1PA1通道2PA2PA2PA2通道3PA3PA3PA3通道4PA4PA4PF6通道5PA5PA5PF7通道6PA6PA6PF8通道7PA7PA7PF9通道8PB0PB0PF10通道9PB1PB1无通道10PC0PC0PC0通道11PC1PC1PC1通道12PC2PC2PC2通道13PC3PC3PC3通道14PC4PC4无通道15PC5PC5无通道16温度传感器无无通道17内部参照电压无无2.3 ADC寄存器STM32的ADC相关寄存器较多，这里只讲几个比较重要的寄存器。（1）ADC_CR 1 ：模数转换控制寄存器1,如下图所示：31302928272625

8、242322212019181716ReservedOVRIERESAWDENJAWDENReservedrwrwrwrwrw1514131211109876543210DISCNUM2:0JDISCENDISCENJAUTOAWDSGLSCANJEOCIEAWDIEEOCIEAWDCH4:0rwrwrwrwrwrwrwrwrwrwrwrwrwrwrwrw其中RESl:0为分辨率设置位，等于00时设置ADC为12位，等于01时设置ADC为10位，10时设置ADC为8位，11时设置ADC为6位。（2） ADC,CR2：模数转换控制寄存器2,如下图所示：3130292827262524232221

9、2019181716reservedSWSTARTEXTENEXTSEL3.0reservedJSWSTARTJEXTENJEXTSEL3:0rwrwrwrwrwrwrwrwrwrwrwrwrwrw1514131211109876543210reservedALIGNEOCSDDSDMAReservedCONTADONrwrwrwrwrwrw其中ALIGN为数据对齐位，为0数据右对齐，为1数据左对齐；CONT为连续转换设置位，为0单次转换，为1连续转换；ADON为ADC转换使能位，关闭ADC转换，为1开启ADC转换。（3） ADC-DR：模数转换数据寄存器，规则序列寄存器中的AD转化结果都将被

10、存在这个寄存器中，而注入寄存器的转换结果被存储在ADC_DR中，如下图所示：其中DATA15:0中存放转换的数据。2.4 ADC摇木开空制实验本节实验的内容是使用遥控手柄上的左摇杆控制遥控手柄上的电源指示灯、cocobit编程模式指示灯、连接无人机指示灯以及紧急降落指示灯。左摇杆往拨电亮电源指示灯、往下拨点亮cocobit编程指示灯、往左拨点亮紧急降落指示灯、往右拨点亮连接无人机指示灯。这里采用了 ADC1多路通道规则DMA采集的方式。左摇杆的ADC接线原理图如下图所示。遥杆电位器STM32最小系统VbRF10旨示灯亮D川卜C15升22PC16R_SRT2 11rZsRTI 12VAT 13A

11、DCO 14OLED SCK_15ADC2OLED MOSI 17PRO LEO9TX1RXrDMDPDIOCLKcsT30TT32亘343738fjzjXTALlT XTAL-222PGNDNRST 7243648PA0MKUPPBOPA1PB1PA2BOOT1/PB2PA3JTDOPB3PA4JNTRSTPB4PA5PB5PA6PB6PA7PB7PA8PB8PA9USARTLTXPB9paioojsartLrxUSART3_TXPB10PA11USART3_RX，PB11PA12PB12PA13JTMS SWDIOPB13PA14JTCKSWCLKPB14PA15/JTDIPB15OSCJ

12、NPDOTAMPER/RTCPC13OSC-OUTTDlOSC32_IN PC 14OSC32_OUTPC15BOOTONRSTVBATVSS_1VSS_2VDD1VSS.3VDD2VDD3AVUUAU3STXI32F103C8T618 ADC119 ADC320 CE39 CS140 LED141 LED242 QLED_RES43 OLED-DC45 FCN46 MODE21 TX322 RXS25 CSX26 SCK27 MISO28 MOSI2 LAND_LED3 一一4233547GND实验中会用到LED,其配置可以参考遥控器开发基础教程GPIO一节。整体的编写代码的思路如下表所示:代码思路1管脚配置1、定义结构体；2、使能时钟（ADC+GPIO时钟）；3、填充结构体；64、装载结构体。2ADC的DMA配置1、定义结构体；2、填充结构体；3、装载结构体；4、使能DMAo3ADC初始化配置1、定义结构体；2、复位ADC；3、使能内部电压；4、填充结构体；5、装载结构体；6、配置ADC时钟；7、设置ADC规则转换通道；8、使能ADC的DMA传输;9、校准ADC；10、使能软件触发ADCo4逻辑处理1、获取ADC值、处理ADC