STM32 HAL环境下ADS1115 AD转换器驱动开发指南

资源摘要信息:"STM32 HAL ADS1115驱动" 知识点详细说明： 1. ADS1115介绍： ADS1115是一款由德州仪器（Texas Instruments,简称TI）生产，具备16位精度的模数转换器（ADC），特别适合于对测量精度要求较高的场景。它支持I2C通信协议，可以通过SCL和SDA两个引脚与微控制器进行连接。ADS1115内部集成了多个输入通道，支持全差分输入，能够测量从-0.256V到+0.256V的电压，拥有多种采样率和增益设置，十分灵活。 2. STM32F103系列微控制器： STM32F103系列微控制器是ST公司（意法半导体）生产的一系列Cortex-M3内核的32位微控制器（MCU），广泛应用于各种嵌入式系统。该系列微控制器具有丰富的外设资源和较高的性能，支持多种通信接口，包括I2C、SPI、USART等。STM32F103CBT6是该系列中的一个型号，具有较为丰富的资源和较好的性能，特别适合于需要I2C通信的项目。 3. STM32 HAL库： HAL库是ST公司官方提供的硬件抽象层（Hardware Abstraction Layer）库，为STM32系列微控制器提供了一系列标准化的软件接口。HAL库封装了底层硬件操作的细节，为开发者提供了一种更为高级、抽象的编程方式。使用HAL库可以简化开发流程，提高代码的可移植性。 4. 硬件I2C通讯： I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种串行通信协议，由Philips（现为NXP半导体）在1980年代推出，用于连接低速外围设备到处理器或微控制器。I2C通信只需要两根线：串行数据线（SDA）和串行时钟线（SCL）。I2C支持多主多从模式，具有地址识别和总线仲裁功能，特别适合于芯片之间的短距离通信。 5. ADS1115与STM32F103的接口实现： 通过硬件I2C接口，STM32F103可以与ADS1115进行通信。在该驱动中，首先要正确初始化STM32的I2C硬件接口，然后通过I2C总线向ADS1115发送配置指令，设置其工作模式，如选择增益、采样率等。通过读取ADS1115的数据寄存器，STM32可以获取到模拟信号经过ADS1115转换后的数字值。这些数字值在驱动中被转换成浮点数，因此能够表示负值，方便对模拟信号进行全面处理。 6. ADS1115驱动文件（ads1115.c、ads1115.h）： 驱动程序由两个主要文件组成：头文件（ads1115.h）和源文件（ads1115.c）。头文件中定义了与ADS1115通信相关的API接口函数声明，以及一些关键的宏定义和数据结构，例如ADS1115的配置寄存器地址、采样命令等。源文件包含了这些API函数的具体实现代码，如初始化I2C接口、配置ADS1115、读取数据以及将数据转换为浮点数的函数等。 7. 驱动验证： 在STM32F103CBT6平台上对ADS1115驱动进行验证是重要的一步。验证过程通常包括编写测试代码，以确保驱动能够正确初始化ADS1115，并且能够稳定地读取到正确的模拟值。此外，还需要检查驱动在处理边界条件和异常情况时的表现，如信号超出测量范围时的行为。 综上所述，STM32 HAL ADS1115驱动的开发涉及到了硬件I2C通信技术、STM32F103微控制器的配置与编程、以及ADS1115模数转换器的具体使用方法。这些知识点的融合能够帮助开发者在嵌入式系统中实现高精度的模拟信号采集与处理功能。