Conversión Analógico-Digital (ADC)

El proceso de ADC permite transformar una señal analógica, como el voltaje en un pin, en un valor numérico que puede ser almacenado y procesado en memoria.

Estructura del ADC en STM32

• Canales de entrada: Seleccionan las señales analógicas a convertir.
• Multiplexor analógico: Conmuta entre los diferentes canales.
• Convertidor A/D: Realiza la conversión propiamente dicha.
• Grupos de canales: Grupo estándar (16 canales + 1 registro de datos) y grupo inyectado (4 canales + 4 registros).
• Fuentes de disparo: Pueden ser por software o por hardware (ej. timers).
• Alimentación analógica: VREF+, VREF-, VDDA+, VDDA- para el correcto funcionamiento del circuito analógico.
• Registros de datos: Almacenan los resultados de las conversiones.
• Perro guardián analógico: Detecta si la señal está fuera de un umbral predefinido.

Modos de conversión del grupo estándar

• No escaneo, una sola conversión: Convierte un único canal una vez.
• No escaneo, conversión continua: Convierte un único canal repetidamente.
• Escaneo, una sola conevrsión: Convierte múltiples canales una sola vez.
• Escaneo, conversión continua: Convierte múltiples canales repetidamente.

Configuración adicional

• Alineación de datos: Alineación derecha o izquierda.
• Tiempo de conversión: Tiempo total = tiempo de muestreo + 12.5 ciclos ADC.
• Calibración: Incluye calibración normal y calibración tras reset.

Ejemplo: Lectura de un potenciómetro con ADC

Archivo de inicialización ADC: adc.c

#include "stm32f10x.h"

void ConfigurarADC(void)
{
    // Activar reloj del ADC1 y GPIOA
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    
    // Configurar reloj del ADC a 12MHz (72MHz / 6)
    RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);

    // Configurar GPIO como entrada analógica
    GPIO_InitTypeDef gpioConf;
    gpioConf.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
    gpioConf.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
    gpioConf.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &gpioConf);

    // Configurar modo ADC
    ADC_InitTypeDef adcConf;
    adcConf.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
    adcConf.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
    adcConf.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
    adcConf.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;
    adcConf.ADC_ScanConvMode = DISABLE;
    adcConf.ADC_NbrOfChannel = 1;
    ADC_Init(ADC1, &adcConf);

    // Seleccionar canal analógico
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);

    // Activar ADC
    ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);

    // Calibrar ADC
    ADC_ResetCalibration(ADC1);
    while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1) == SET);
    ADC_StartCalibration(ADC1);
    while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) == SET);
}

uint16_t LeerADC(void)
{
    // Iniciar conversión
    ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);

    // Esperar finalización
    while (!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC));

    // Devolver valor leído
    return ADC_GetConversionValue(ADC1);
}

Archivo principal: main.c

#include "stm32f10x.h"
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "adc.h"

uint16_t lecturaADC;

int main(void)
{
	OLED_Init();
	ConfigurarADC();
	OLED_ShowString(1, 1, "ADC Valor: ");
	
	while (1)
	{
		lecturaADC = LeerADC();
		OLED_ShowNum(1, 9, lecturaADC, 5);
	}
}