【HB-008】4通道ADC采集模块

一、主要功能

本模块是4通道ADC采集模块，如同名字，本模块具有四个通道的ADC采集，ADC 采集是指模拟 - 数字转换器（ADC）将连续变化的模拟信号（电压）通过采样、量化和编码等步骤，转换为离散的数字信号的过程。它先按一定时间间隔对模拟信号进行采样，获取特定时刻的信号幅值，再将这些幅值映射到有限个离散的数字量等级（量化），最后以二进制等数字编码形式输出，从而让数字系统（如微处理器、单片机）能够对原本的模拟信息进行处理、存储或传输。

本模块的分辨率为10位，也就是输出的每个通道的数值是0~1023。

实物图：

正面

背面

二、原理分析

1. 采样：按固定时间间隔（采样频率）抽取模拟信号的瞬时值，将连续时间信号离散化为时间上不连续的样本信号。采样需满足奈奎斯特准则（采样频率≥2 倍信号最高频率），否则会产生混叠失真。
2. 量化：将采样得到的模拟幅值（连续取值）映射到有限个离散的量化等级（如 8 位 ADC 有 256 个等级），本质是用近似的离散值替代精确的模拟值，此过程会引入量化误差（与量化位数成反比）。
3. 编码：将量化后的离散等级转换为二进制（或其他进制）数字代码，最终输出可被数字电路识别的数字信号。

引脚定义：

三、尺寸图以及实物赏析

四、程序分析

STM32F103C8T6自带ADC采集引脚，而且分辨率是12位的，所以本模块是给STC89C52RC以及其他没有ADC采集模块的单片机使用，下面给出STC89C52RC的使用方法。

本模块采用IIC通信协议，通信驱动部分已经写好，因此只需要调用接口函数即可。

首先定义四个变量接收ADC转换后的值

uint16_t AD_Value_0, AD_Value_1, AD_Value_2, AD_Value_3;

在主循环前的初始化部分调用ADC采集模块的初始化函数

AD_Init();

在主循环中定时调用查询通道采集函数

AD_Value_0 = AD_ReadValue(0);
AD_Value_1 = AD_ReadValue(1);
AD_Value_2 = AD_ReadValue(2);
AD_Value_3 = AD_ReadValue(3);

上面是获取到的ADC原始数据，所采集到的数值范围在0-1023，若是需要采集电压值可通过以下运算方法算出电压值，注意，这里供电需要使用5V的供电

AD_Value_0 = AD_ReadValue(0)*5/1023.0;
AD_Value_1 = AD_ReadValue(1)*5/1023.0;
AD_Value_2 = AD_ReadValue(2)*5/1023.0;
AD_Value_3 = AD_ReadValue(3)*5/1023.0;