STM32的ADC计算公式

STM32单片机中的ADC（Analog-to-Digital Converter，模拟数字转换器）工作原理通常涉及以下几个步骤：

1. **采样**：首先，ADC会从输入的模拟信号通道获取电压样本。
2. **量化**：接着，这个电压值会被转化为一系列离散的数字量，这一步骤通过逐位比较实现，将连续的模拟范围划分成固定大小的量化步长。
3. **校准**：为了得到准确的结果，ADC可能会有一个内部的校准过程，包括参考电压校准、增益设置等。

对于大多数STM32系列，最终的数字结果通常是通过ADC的分辨率决定的，例如12位ADC（0-4095），那么计算公式可以表示为：

- 如果是12位ADC，每个模拟输入电压对应的数字值范围是 \(0 - (2^{12} - 1)\) 或 \(0 - 4095\)。

假设ADC测量到的数字值为\(D_n\)，实际电压\(V_{out}\)可以通过下面的公式估算：
\[ V_{out} = \frac{D_n \times (V_{ref} - V_{LSB})}{(2^n - 1)} + V_{LSB} \]
其中：
- \(V_{ref}\) 是ADC的最大参考电压（如3.3V或5V，取决于具体的STM32型号），
- \(V_{LSB}\) 是最低有效位（LSB，Least Significant Bit）代表的电压，等于\(V_{ref}\)除以最大分辨力\(2^n\)，

如果你需要更精确的转换，还需要考虑到偏置电压和ADC的数据模式（如右移或直通模式）。

相关问题

stm32adc采样电压计算公式

在 STM32 微控制器中，ADC（模数转换器）用于将模拟电压转换为数字值。ADC采样电压的计算公式如下：

V = (ADC_Value / 4095.0) * Vref

其中：
- ADC_Value 是 ADC 寄存器中读取到的原始采样值；
- 4095 是 ADC 的分辨率，对于 12 位 ADC，分辨率为 2^12 - 1 = 4095；
- Vref 是 ADC 参考电压，一般为微控制器供电电压或外部参考电压。

通过该公式，可以将 ADC 采样值转换为与输入电压对应的电压值。请注意，该公式假设 ADC 的参考电压是稳定的，并且与待测量电压范围相匹配。

在实际应用中，首先需要配置 ADC 的分辨率和参考电压，然后读取 ADC 寄存器中的采样值，并使用上述公式进行计算，以获得正确的电压值。

stm32adc 交流电流有效值计算公式 C语言

在STM32上使用ADC模块获取交流电流信号，然后计算交流电流有效值的公式与上面的一样。下面是一个基于STM32 HAL库的交流电流有效值计算代码示例：

#include "stm32fxx_hal.h"
#include <math.h>

ADC_HandleTypeDef hadc;

float calculateRMS(uint16_t *adcData, int length, float vRef) {
    float sum = 0.0;
    float adcVoltage = 0.0;
    float adcCurrent = 0.0;
    float iRMS = 0.0;
    for(int i = 0; i < length; i++) {
        adcVoltage = (float)adcData[i] * vRef / 4096.0; // 转换为电压值
        adcCurrent = adcVoltage / 100.0; // 转换为电流值，假设传感器灵敏度为100mV/Amp
        sum += pow(adcCurrent, 2); // 累加电流平方
    }
    iRMS = sqrt(sum / length); // 计算电流有效值
    return iRMS;
}

int main(void) {
    HAL_Init();
    __HAL_RCC_ADC1_CLK_ENABLE();
    hadc.Instance = ADC1;
    hadc.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_SYNC_PCLK_DIV4;
    hadc.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;
    hadc.Init.ScanConvMode = DISABLE;
    hadc.Init.ContinuousConvMode = ENABLE;
    hadc.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
    hadc.Init.NbrOfDiscConversion = 0;
    hadc.Init.ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_NONE;
    hadc.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;
    hadc.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
    hadc.Init.NbrOfConversion = 1;
    hadc.Init.DMAContinuousRequests = DISABLE;
    hadc.Init.EOCSelection = ADC_EOC_SINGLE_CONV;
    HAL_ADC_Init(&hadc);
    while (1) {
        uint16_t adcData[1024];
        HAL_ADC_Start(&hadc);
        HAL_ADC_PollForConversion(&hadc, 100);
        for(int i = 0; i < 1024; i++) {
            adcData[i] = HAL_ADC_GetValue(&hadc); // 读取ADC采样数据
        }
        HAL_ADC_Stop(&hadc);
        float iRMS = calculateRMS(adcData, 1024, 3.3); // 假设使用3.3V参考电压
        // 处理电流有效值
    }
}

在这个代码示例中，假设使用的是12位ADC模块，电流传感器灵敏度为100mV/Amp，参考电压为3.3V。首先通过`HAL_ADC_Init()`函数初始化ADC模块，然后在`while(1)`循环中不断获取交流电流信号的采样数据，并使用`calculateRMS()`函数计算电流有效值。注意，由于采样数据是以16位整数的形式存储的，因此需要将它们转换为对应的电压值，再转换为电流值。