STM32 标准库 数字电压表三量程

STM32标准库中的数字电压表(Digital Voltmeter)实现通常涉及ADC（Analog-to-Digital Converter）模块，它支持三种量程选择，以便测量范围广泛的不同电压值。以下是基本步骤：

1. **配置ADC**：首先，你需要初始化ADC并设置适当的通道，比如PA0到PA7是STM32F103系列的一部分输入引脚，可以选择其中之一作为电压输入。

2. **选择量程**：
- **低量程**：如果需要测量较小的电压，如0-3.3V或0-5V，可以使用内部参考电压（例如VrefINT），调整ADC的转换比例因子以适应这个范围。
- **中量程**：对于稍大一些的电压，可能使用外部参考（Vext）配合分压网络，比如12V转至3V，然后配置ADC读取此分压后的信号。
- **高量程**：针对较大电压，如工业应用中的4-20mA电流模拟电压，可能会使用外接电阻分压，结合ADJ引脚来调节输入范围。

3. **数据采集**：设置好量程后，通过定时器或中断驱动ADC开始连续或定期采样，并存储结果。

4. **处理数据**：从ADC的结果计算出实际的电压值，这通常是通过对ADC数值乘以对应的参考电压除以满度编码得到的。

5. **显示或记录结果**：将测量结果显示在LCD、数码管或通过串口输出，或者保存到内存用于后续分析。

相关问题

stm32自动量程电压表

### 设计思路

为了实现基于STM32的自动量程电压表设计，核心在于通过软件编程来控制不同量程之间的切换。具体来说，在检测到输入信号超出当前设定范围时，程序会触发相应的动作改变采样路径或增益设置。

对于硬件部分而言，可以选择使用多路模拟开关配合不同的分压网络或是可变增益放大器（PGA），以此达到调整测量区间的目的；而针对每一段量程，则需配置恰当的比例系数以便于后续数据处理与显示校准[^1]。

考虑到实际应用中的灵活性需求以及成本因素，一种常见做法是利用继电器矩阵连接多种预设好的固定比例衰减电阻链，并借助GPIO接口对其进行通断操作从而选定工作模式下的最佳读数值域[^2]。

### 软件逻辑架构

在编写用于管理上述过程的应用层固件之前，先要确保已经熟悉了所选MCU平台的标准外设驱动库API函数调用方式及其内部ADC模块的工作原理。接着按照如下原则构建算法框架：

- 定义全局变量保存当前使用的最大允许误差界限；
- 初始化定时中断服务例程周期性地轮询最新采集样本并计算其绝对幅值；
- 若发现连续几次均超过阈值上限则尝试升高挡位直至恢复正常水平为止；
- 反之当接近下限时同样逐步降低直到满足精度要求；
- 更新UI界面上对应的指示灯状态提示用户注意查看实时变化情况。

// 假定已声明必要的头文件和外部资源引用
void AutoRangeControl(void){
    static uint8_t rangeIndex = 0; // 当前处于第几个档位
    
    float measuredValue;
    
    HAL_ADC_Start(&hadc);
    HAL_ADC_PollForConversion(&hadc, HAL_MAX_DELAY);
    measuredValue = (float)HAL_ADC_GetValue(&hadc);

    if(measuredValue > upperLimit[rangeIndex]){
        SetNextHigherRange();
    }else if(measuredValue < lowerLimit[rangeIndex]){
        SetNextLowerRange();
    }
}

void SetNextHigherRange(){
    GPIO_WritePin(RelayPort, RelayPins[++currentRange], SET);  
}
void SetNextLowerRange(){
    GPIO_WritePin(RelayPort, RelayPins[--currentRange], RESET);   
}

此段伪代码展示了基本的自动量程控制系统流程，其中`upperLimit[]`, `lowerLimit[]`数组存储着各阶段间的边界条件参数，而具体的I/O端口映射关系取决于实物连线布局图说明文档给出的信息。