实验使用如下所示的双轴按键摇杆控制器，来控制TFTLCD上显示的直线。首先介绍一下双轴按键摇杆控制器。原理：十字摇杆为一个双向的10K电阻器，随着摇杆方向不同，抽头的阻值随着变化。本模块使用5V供电（在本实验中使用3.3V），原始状态下X,Y读出电压为2.5V左右(本实验为1.65V)，当随箭头方向按下，读出电压值随着增加，最大到5V（本实验最大为3.3V）；箭头相反方向按下，读出电压值减少，最小为0V。即模块特设二路模拟输出和一路数字输出接口，输出值分别对应（X，Y）双轴偏移量，其类型为模拟量；按键表示用户是否在Z轴上按下，其类型为数字开关量。坐标标识符清晰简明、准确定位；用其可以轻松控制物体（如二自由度舵机云台）在二维空间运动。
实验目的：
在屏幕的中心区域显示一条射线，射线起点为屏幕中心（120,160），射线方向与摇杆歪的方向相同，射线长度与歪的程度有关。线路连接：
PC1 - ADC1 channel_11; PC0 - ADC1 channel_10;
PC2 - SW;
实验准备：
1、实验中对摇杆两个模拟段输入的检测需要使用STM32 的ADC功能；
2、在数据转换之后的移动数据时使用DMA，以将数据及时转移出ADC的寄存器；
我们先来看看主函数，在主函数中我们定义了浮点型数组float ADC_ConvertedValueLocal[2];用于保存转换计算后的电压值 ，还有在adc.c文件中定义的数组ADC_ConvertedValue[2];用来装转换后的数据。
#include <stdio.h> #include "stm32f10x.h" #include "led.h" #include "delay.h" #include "key.h" #include "timer.h" #include "beep.h" #include "usart.h" #include "adc.h" #include "lcd.h" // ADC1转换的电压值通过MDA方式传到SRAM extern __IO uint16_t ADC_ConvertedValue[2]; // 局部变量，用于保存转换计算后的电压值 float ADC_ConvertedValueLocal[2]; int main(void) { u8 x=0; u8 lcd_id[12]; //存放LCD ID字符串 SysTick_Init();//延时初始化 USART1_Int(9600); LCD_Init(); ADC1_Init(); POINT_COLOR=RED; while(1) { if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_2)!=1){ LCD_Clear( YELLOW); LCD_ShowString(20,100,200,100,16, "THANKS TO YOU!"); Delay_ms(2000); LCD_Clear( WHITE); } for(x=0;x<2;x++){ ADC_ConvertedValueLocal[x] =(float) ADC_ConvertedValue[x]/4096*3.3; // 读取转换的AD值 LCD_ShowxNum(0,0+x*20,ADC_ConvertedValue[x],5,16,0); } LCD_DrawLine(124, 158, 165-(50*ADC_ConvertedValueLocal[1])+42 , 50*ADC_ConvertedValueLocal[0]+78); Delay_ms(100); LCD_Fill(34,72,210,246,LGRAY); } }
在主函数的while(1)循环之前，我进了三个初始化，分别是：
USART1_Int(9600); LCD_Init(); ADC1_Init();
在这里第一个就不在介绍，不了解的可以参考：http://www.ciast.net/post/2015119.html 。第二个在这里也不作为重点介绍，TFTLCD的介绍可以参见 http://www.ciast.net/post/20151112.html ，在这里我们会使用到lcd.c中定义的一些操作液晶屏的函数，如下所示：
//清屏函数 //color:要清屏的填充色 void LCD_Clear(u16 color); //在指定区域内填充单个颜色 //(sx,sy),(ex,ey):填充矩形对角坐标,区域大小为:(ex-sx+1)*(ey-sy+1) //color:要填充的颜色 void LCD_Fill(u16 sx,u16 sy,u16 ex,u16 ey,u16 color); //画线 //x1,y1:起点坐标 //x2,y2:终点坐标 void LCD_DrawLine(u16 x1, u16 y1, u16 x2, u16 y2); //显示数字,高位为0,还是显示 //x,y:起点坐标 //num:数值(0~999999999); //len:长度(即要显示的位数) //size:字体大小 //mode: //[7]:0,不填充;1,填充0. //[6:1]:保留 //[0]:0,非叠加显示;1,叠加显示. void LCD_ShowxNum(u16 x,u16 y,u32 num,u8 len,u8 size,u8 mode); //显示字符串 //x,y:起点坐标 //width,height:区域大小 //size:字体大小 //*p:字符串起始地址 void LCD_ShowString(u16 x,u16 y,u16 width,u16 height,u8 size,u8 *p)
这些功能将在while(1)循环中使用。我们现在着重要将的是ADC1_Init();这个初始化函数，我们找到这个函数的定义，内容如下：
/* * 函数名：ADC1_Init * 描述 ：无 * 输入 ：无 * 输出 ：无 * 调用 ：外部调用 */ void ADC1_Init(void) { ADC1_GPIO_Config(); ADC1_Mode_Config(); }
这个函数由另外两个函数组成，分别是：
/* * 函数名：ADC1_GPIO_Config * 描述 ：使能ADC1和DMA1的时钟，初始化PC.00、PC.01和PC.02 * 输入 : 无 * 输出 ：无 * 调用 ：内部调用 */ static void ADC1_GPIO_Config(void); /* 函数名：ADC1_Mode_Config * 描述 ：配置ADC1的工作模式为MDA模式 * 输入 : 无 * 输出 ：无 * 调用 ：内部调用 */ static void ADC1_Mode_Config(void);
首先看的是第一个函数，即引脚定义：
/* * 函数名：ADC1_GPIO_Config * 描述 ：使能ADC1和DMA1的时钟，初始化PC.01 * 输入 : 无 * 输出 ：无 * 调用 ：内部调用 */ static void ADC1_GPIO_Config(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; /* Enable DMA clock */ RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); /* Enable ADC1 and GPIOC clock */ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE); /* Configure PC.01 as analog input */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_0; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); // PC1 PC0,输入时不用设置速率 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); // PC2 设置按键功能 }
我将两个模拟输入设置为GPIO_Mode_AIN（模拟输入），将PC2 按键功能键设置成上拉输入（摇杆的SW引脚已经被上拉）。下面是重点：
在ADC1_GPIO_Config(void)函数中，我们主要进行的是DMA和ADC1双通道的设置，下面我们对负责传输的DMA进行设置：
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; /* DMA channel1 configuration */ DMA_DeInit(DMA1_Channel1); DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address; //ADC地址 DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)&ADC_ConvertedValue;//内存地址 DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 2; DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外设地址固定 DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //内存地址固定 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; //半字 DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord; DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; //循环传输 DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High; DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure); /* Enable DMA channel1 */ DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);
下面我们开始使用ADC1的通道10和通道11来转换接受到的虚拟信号：
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; /* ADC1 configuration */ ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //独立ADC模式 ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE ; //禁止扫描模式，扫描模式用于多通道采集 ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; //开启连续转换模式，即不停地进行ADC转换 ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //不使用外部触发转换 ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //采集数据右对齐 ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 2; //要转换的通道数目2 ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); /*配置ADC时钟，为PCLK2的8分频，即9Hz*/ RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div8); /*配置ADC1的通道11为55. 5个采样周期，序列为1 */ ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_11, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5); ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_10, 2, ADC_SampleTime_55Cycles5 );//ADC1；ADC1通道0；第2转换；采样时间为239.5周期 ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE); /* Enable ADC1 DMA */ ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); /* Enable ADC1 */ ADC_ResetCalibration(ADC1); /*复位校准寄存器 */ while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); /*等待校准寄存器复位完成 */ ADC_StartCalibration(ADC1); /* ADC校准 */ while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)); /* 等待校准完成*/ /* 由于没有采用外部触发，所以使用软件触发ADC转换 */ ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);
我把整个ADC的设置分成了四个部分：
第一部分：主要是ADC的初始化参数配置函数，具体设置可以参考：http://www.ciast.net/post/20151226.html ，在这里使用独立ADC模式模式，由于使用了双通道，所以ADC_ScanConvMode = ENABLE ;即开启扫描模式，且ADC_NbrOfChannel = 2;
第二部分：主要是配置ADC时钟和规则通道设置。这里由于ADC的频率不能大于12MHz,所以我们选择分频为PCLK2的8分频，即9Hz。规则通道的设置是每一个通道都要进行的，可以设置通道和扫描顺序以及扫描周期等，这也是ADC设置的重点，可以参考 http://www.ciast.net/post/20151226.html 。
第三部分：主要是使能DMA和ADC，以及复位校准；
第四部分：使用软件触发ADC转换，转换开始。
至此初始化函数介绍完毕，下面开始while(1)循环部分的介绍：
while(1) { if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_2)!=1){ LCD_Clear( YELLOW); LCD_ShowString(20,100,200,100,16, "THANKS TO YOU!"); Delay_ms(2000); LCD_Clear( WHITE); } for(x=0;x<2;x++){ ADC_ConvertedValueLocal[x] =(float) ADC_ConvertedValue[x]/4096*3.3; // 读取转换的AD值 LCD_ShowxNum(0,0+x*20,ADC_ConvertedValue[x],5,16,0); } LCD_DrawLine(124, 158, 165-(50*ADC_ConvertedValueLocal[1])+42 , 50*ADC_ConvertedValueLocal[0]+78); Delay_ms(100); LCD_Fill(34,72,210,246,LGRAY); }
其中的重点是FOR语句：
for(x=0;x<2;x++){ ADC_ConvertedValueLocal[x] =(float) ADC_ConvertedValue[x]/4096*3.3; // 读取转换的AD值 LCD_ShowxNum(0,0+x*20,ADC_ConvertedValue[x],5,16,0); }
在这个循环语句中，我们读取两个通道中的数据。其中ADC_ConvertedValue[x]为我们在一开始就定义的用来存数处理过的数据的数组，其中X取1和2。为什么这个数组可以接受到两个通道的数据呢？其实在DMA中我们设置了数据的传输：
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address; //ADC地址 DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)&ADC_ConvertedValue;//内存地址 DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
其中 传输方向为从外设到内存，而内存地址，我们取得就是这个数组的首地址，这样转换过的数据自然就被传到了这个数组中。那么传输之前数据的处理又是怎么进行的呢？从下面的程序可以看到，我们在ADC设置时，使能了扫描和连续转换，且通道数目为2，那么在连续转换时，ADC就会按照下面ADC_RegularChannelConfig中设置的转换顺序进行连续的转换所有的通道（即转换完通道1后转换通道2）。每次转换完一个通道后，转换好的数据就会被DMA转走，从而回到了上面的步骤。
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE ; //禁止扫描模式，扫描模式用于多通道采集 ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; //开启连续转换模式，即不停地进行ADC转换 ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 2; //要转换的通道数目2 ---------------------------------------------------------------------------------------- ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_11, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5); ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_10, 2, ADC_SampleTime_55Cycles5 );//ADC1；ADC1通道0；第2转换；采样时间为239.5周期
下面的语句是FOR语句下面的，实现的是话射线功能，我们使用的屏是240*320的，图形具体尺寸见下图：
LCD_DrawLine(124, 158, 165-(50*ADC_ConvertedValueLocal[1])+42 , 50*ADC_ConvertedValueLocal[0]+78); Delay_ms(100); LCD_Fill(34,72,210,246,LGRAY);
中间一点是理论中心点（120,160），但是由于摇杆的电压不是太稳定，出现了电压波动，所示实际中心点是（124,159），中间的正方形是射线的边界。
还有最后的IF语句，设置的是按下是的操作，实现的是按下后在屏幕上刷黄色屏，出现一个字符串：
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_2)!=1){ LCD_Clear( YELLOW); LCD_ShowString(20,100,200,100,16, "THANKS TO YOU!"); Delay_ms(2000); LCD_Clear( WHITE); }
现在整个实验就结束了。这个实验今天从早上7点多开始，我一直弄到下午4点半才成功，中间还百度了很多资料。
最终效果如下：
[完] 选自：http://www.ciast.net/post/20151227.html CIAST.NET @zgc261