ADC+DWA

1.5V

2.GND

3. PA0

4.PD11

使用DWA之前先看STM32的参考手册-DMA映像147，防止冲突

你的现状：完全够用，互不干扰

STM32F103 系列有两个 DMA 控制器，资源其实是挺丰富的：

• DMA1：有 7 个通道。
• DMA2：有 5 个通道。
• 总计：你有 12 条“高速公路”可以用。

你的项目目前只用了 2 条：

1. 光敏 (ADC3)：占用了DMA2的通道5。
2. MQ2 (ADC1)：将占用DMA1的通道1。

结论：你手里还有 10 条空闲通道，哪怕你再加几个传感器（比如再加个 ADC2，或者加几个串口 USART），通道都是绰绰有余的。

什么时候会觉得“通道不够”？

虽然总共有 12 个通道，但在实际工程中，确实会出现“抢车道”的情况。主要有两个原因：

1. “硬性绑定”导致的局部拥堵

这是最常见的问题。STM32 的外设和 DMA 通道是固定死的，不能随便换。

• 例子：假设你想用 3 个 ADC 同时采集（ADC1, ADC2, ADC3）。
  • ADC1只能走DMA1 Channel 1。
  • ADC2只能走DMA1 Channel 1（注意！它和 ADC1 抢同一个通道）。
  • ADC3只能走DMA2 Channel 5。
• 冲突点：如果你同时开启 ADC1 和 ADC2 的 DMA，它们就会在DMA1 Channel 1撞车。这时候你就得二选一，或者放弃 DMA 改用中断。

2. 高级外设占用了“黄金通道”

有些通道是“兵家必争之地”。

• SPI / I2S：如果你要用高速 SPI 传输屏幕数据，或者用 I2S 播放音乐，它们通常会占用 DMA1 或 DMA2 的特定通道。
• 定时器 (TIM)：如果你要做复杂的电机控制（PWM 输入捕获），定时器也会占用 DMA 通道。
• 如果你的项目既要搞音频（I2S），又要搞多路 ADC，还要搞串口通信，那 12 个通道可能很快就分完了。

如果通道真的不够了怎么办？

假如你是一个超级复杂的项目，12 个通道全被占满了，还想加功能，有以下 3 种解决方案（按推荐程度排序）：

方案 A：使用“轮询”或“中断”代替 DMA（最常用）

不是所有数据都需要 DMA 搬运。

• 低速数据：比如温度传感器（DS18B20）、按键扫描，速度很慢，直接用 CPU 读取（轮询）或者用中断读取即可，没必要浪费 DMA 通道。
• 中速数据：比如普通的串口打印调试信息，用TXE（发送寄存器空）中断来发，虽然比 DMA 稍微占一点 CPU，但完全来得及。

方案 B：分时复用（Time Division Multiplexing）

如果两个设备不会同时工作，可以共用一个通道。

• 例子：你有一个 ADC 用来测电池电压（几分钟测一次），另一个 ADC 用来测电机电流（一直在测）。
• 做法：平时把 DMA 配置给电机电流用。当需要测电池时，暂停电机 DMA，把 DMA 重新配置给电池 ADC，测完再切回去。这需要写代码动态切换 DMA 的配置。

方案 C：软件模拟 DMA（下策）

如果硬件 DMA 真的没了，你可以写一个定时器中断（比如 1ms 进一次），在中断里手动把数据从外设寄存器读到内存数组里。这其实就是用 CPU 模拟了 DMA 的功能，虽然效率低一点，但能解决问题。

然后此处使用

ADC 的作用就是把连续的模拟电压，量化成一个离散的数字

配置ADC的流程

1. 开 ADC 时钟
2. 配置引脚为模拟输入
3. 设置 ADC 分频（复制一份主频，降速到合适的频率，再送给这个机器）
4. 设置采样时间（采集一次花的时间）

5. 设置转换通道和顺序（通道 = 选哪个引脚，顺序 = 先采谁后采谁）
6. 设置工作模式

7. 上电 ADC 并校准（每次上电后校准一次，测出 ADC 内部的固定零点偏差并补偿，之后就可以正常采样了。校准解决的是"天生不准"，不是"随机抖动"。）

8. 启动转换并读取结果

第一步：光敏电阻是什么？

光敏电阻就是一个会随光照变化的电阻。

• 光照强 → 电阻变小
• 光照弱 → 电阻变大

它本身不会说话，不会告诉你"现在是多亮"。

第二步：怎么让单片机"看到"它？

光敏电阻单独接在单片机上，单片机是读不出来的。

所以我们要把它和一个固定电阻串在一起，接在 3.3V 和 GND 之间，中间那个点接到单片机的 PA5 引脚。

这样光照变化时，PA5 上的电压就会跟着变化。

第三步：单片机怎么读这个电压？

单片机有一个东西叫ADC，它的作用就是：把电压变成一个数字。

你的单片机 ADC 是 12 位的，它会把 0~3.3V 的电压分成 4096 个等级：

• 0V → 数字 0
• 3.3V → 数字 4095
• 中间电压 → 中间的数字

所以 ADC 读出来的就是一个0 到 4095 之间的整数。

第四步：这个数字代表什么？

这个数字代表的是PA5 引脚上的电压高低，不是光照强度本身。

但因为你用了光敏电阻，电压会随光照变化，所以这个数字间接反映了光照强弱。

你的电路接法是：光越亮，ADC 数字越小；光越暗，ADC 数字越大。

第五步：怎么变成百分比？

百分比的意思就是：当前亮度占最大亮度的多少。

但是问题来了——你不知道"最亮"是多少，也不知道"最暗"是多少。

所以你要先测：

1. 用手完全遮住光敏电阻，看 ADC 读出来是多少，比如 3800。这就是"最暗"。
2. 用手电筒照光敏电阻，看 ADC 读出来是多少，比如 200。这就是"最亮"。

有了这两个数，就可以算了：

• ADC = 200 → 100%（最亮）
• ADC = 3800 → 0%（最暗）
• ADC = 2000 → 中间某个百分比

公式就是：用"最暗的值减去当前值"，再除以"最暗减最亮的范围"，乘以 100，就得到百分比。

总结一句话

光敏电阻随光照变阻值 → 变成电压 → ADC 变成 0~4095 的数字 → 你先测出最亮和最暗时各是多少 → 用公式算出 0~100% → 串口打印出来。

只要你能测出遮光和光照下的两个 ADC 值，就能映射

不好意思，2026年11月4号的时候发现光敏的电压不够，现在是调整过的3.3v

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其中发送数字转字符串的逻辑如下

/*
* ==================== 串口发送数字（先转换再发送，逻辑清晰版） ====================
*
* 转换原理：
* 1. 整数在内存里是二进制，没有"5、2、8"这样的字符，
* 必须用除法"算"出每一位。
*
* 2. 每次用 val % 10 取出最右边一位（个位），
* 再用 '0' + 余数 把数字 0~9 变成字符 '0'~'9'。
* 例如：数字 8 → '0' + 8 → 字符 '8'（ASCII 码 56）
*
* 3. 因为每次都取最右边的个位，所以先取到的是低位，
* 存进 buf 的顺序是反的。
* 例如 val=528：
* 第1轮：528 % 10 = 8 → buf[0]='8'
* 第2轮： 52 % 10 = 2 → buf[1]='2'
* 第3轮： 5 % 10 = 5 → buf[2]='5'
* 此时 buf = ['8']['2']['5']，是反的。
*
* 4. 翻转 buf：首尾交换，把反序变成正序。
* ['8']['2']['5'] → 交换 buf[0] 和 buf[2] → ['5']['2']['8']
*
* 5. 正序发送：从头到尾逐个发出去，串口收到的就是 "528"。
*
* 示例：val = 528
* 阶段1 转换后：buf = ['8']['2']['5'] i = 3
* 阶段2 翻转后：buf = ['5']['2']['8']
* 阶段3 发送： 依次发出 '5' '2' '8' → 串口显示 528
*/

然后是DMA的配置和讲解

开时钟 → 复位通道 → 配规则 → 使能DMA → 使能外设DMA请求 → 启动外设

1. 开启 DMA 时钟
   DMA 也是一个外设，使用前必须先开时钟。DMA1 属于 AHB 总线，所以调用RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE)使能时钟。不开时钟的话，后面所有 DMA 寄存器都写不进去。

2. 复位 DMA 通道
   调用DMA_DeInit(DMAy_Channelx)，把该通道的寄存器恢复到默认状态。这样即使之前有人用过这个通道，也不会留下错误配置。

3. 设置外设基地址
   告诉 DMA：数据从哪里来，或者数据送到哪里去。
   如果是从外设读取数据，就写外设的数据寄存器地址，例如(uint32_t)&USART1->DR或(uint32_t)&ADC1->DR。
   如果是向串口发送数据，源地址是内存，外设地址仍然是USART1->DR，因为 DMA 每次都要把数据写进同一个寄存器。

4. 设置内存基地址
   告诉 DMA：数据要搬到内存里的哪个数组。
   例如你定义了uint8_t rx_buf[100];，就写(uint32_t)rx_buf。
   DMA 每收到一个数据，就会依次放进rx_buf[0]、rx_buf[1]、rx_buf[2]……
   所以内存基地址就是缓冲区的起始地址。

5. 设置传输方向
   传输方向决定数据是从外设到内存，还是从内存到外设。

   • DMA_DIR_PeripheralSRC：外设是数据源，表示从外设搬到内存，常用于接收。
   • DMA_DIR_PeripheralDST：外设是目的地，表示从内存搬到外设，常用于发送。

6. 设置缓冲区大小
   告诉 DMA 一共要搬运多少个数据。例如数组有 100 个元素，就写100。单位由后面的数据宽度决定：如果数据宽度是字节，就是 100 个字节；如果是半字，就是 100 个半字。

7. 设置外设地址是否递增
   这个要看外设地址是不是同一个寄存器。
   像USART1->DR、ADC1->DR都是固定地址，每次都要访问同一个寄存器，所以选择DMA_PeripheralInc_Disable，表示外设地址不递增。
   如果外设是一连串寄存器，才需要开启递增。大多数情况下，外设地址都不递增。

8. 设置内存地址是否递增
   如果数据要依次放进数组的每一个元素，就选择DMA_MemoryInc_Enable。
   例如接收数据时，第一个数据放buf[0]，第二个放buf[1]，第三个放buf[2]，所以内存地址要递增。
   如果始终只操作同一个内存地址，就选择DMA_MemoryInc_Disable。

9. 设置外设数据宽度
   告诉 DMA 每次从外设搬运多少数据。

   • Byte：每次搬 1 个字节，常用于 USART。
   • HalfWord：每次搬 2 个字节，常用于 ADC。
   • Word：每次搬 4 个字节，常用于 32 位数据。
     外设数据宽度要和外设寄存器宽度匹配，否则数据会错位。

10. 设置内存数据宽度
    内存数据宽度通常和外设数据宽度保持一致。
    如果外设每次给 1 个字节，内存也按 1 个字节存放；如果外设每次给 2 个字节，内存也按 2 个字节存放。两边宽度不一致时，数据排列会出错。

11. 设置工作模式

    • DMA_Mode_Normal：正常模式。搬运完指定数量的数据后，DMA 自动停止。
    • DMA_Mode_Circular：循环模式。搬运完成后自动回到起始位置继续搬运，适合连续采集数据，例如 ADC 连续采样。

12. 设置通道优先级
    当多个 DMA 通道同时请求时，优先级高的先服务。可选 Low、Medium、High、VeryHigh。一般普通外设用 Medium 或 High 即可。

13. 设置内存到内存模式
    如果不使用内存到内存拷贝，就选择DMA_M2M_Disable。
    如果开启DMA_M2M_Enable，DMA 可以不依赖外设，直接把一块内存的数据拷贝到另一块内存，类似于memcpy，但由硬件完成。

14. 初始化 DMA 通道
    调用DMA_Init(DMAy_Channelx, &DMA_InitStructure)，把前面设置的所有参数写入 DMA 通道寄存器。

15. 使能 DMA 通道
    调用DMA_Cmd(DMAy_Channelx, ENABLE)，DMA 通道正式开始工作。只初始化不使能，DMA 不会搬运数据。

16. 使能外设的 DMA 请求
    仅使能 DMA 通道还不够，还必须让外设主动发出 DMA 请求。
    例如串口发送需要调用USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Tx, ENABLE)，ADC 需要调用ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE)。
    如果不开启外设的 DMA 请求，DMA 通道虽然已经使能，但不会开始传输。

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嵌入式外设开发实战流程

1. 粗看手册，先抓框架

   • 看芯片参考手册里这个模块是干什么的。
   • 重点看：时钟、通道/引脚、寄存器、工作模式、触发条件。
   • 不要一开始死磕每个位，先知道“有哪些寄存器、哪些参数要配”。

2. 用 AI 或例程梳理流程

   • 让 AI 给出配置步骤，比如 DMA 的：
     • 开时钟
     • 复位通道
     • 配源地址、目标地址、方向、长度、递增、模式
     • 使能 DMA
     • 使能外设 DMA 请求
     • 启动外设
   • 这一步不是照抄，而是先建立正确骨架。

3. 对照手册逐项核对

   • 每个参数都要回到手册确认：
     • 通道是否对应正确？
     • 地址是不是外设数据寄存器？
     • 方向是外设到内存，还是内存到外设？
     • 数据宽度是否匹配？
     • 是否需要循环模式？
     • 是否需要中断？
   • 这一步最容易发现错误，比如 DMA 方向配反、通道选错、没开外设 DMA 请求。

4. 写最小可运行代码

   • 先只实现核心功能，不要一次加太多东西。
   • 比如 DMA + ADC 先只验证：
     • 数组能被自动填充；
     • remain会变化；
     • 数据会循环刷新。

5. 烧录验证，看现象

   • 用串口、LED、示波器、调试器观察。
   • 如果现象不对，不要乱改，先判断是哪一步没生效：
     • 没开时钟 → 模块不工作；
     • 通道没使能 → 不搬运；
     • 外设没开 DMA 请求 → 不触发；
     • 方向/地址错 → 数据不对。

6. 根据手册微调

   • 发现异常后，再回到手册查具体位域。
   • 比如 DMA 模式、优先级、中断标志、传输完成判断等。

7. 封装成稳定函数

   • 验证通过后，把初始化、启动、状态查询封装成函数。
   • 后面换外设时，只要改源地址、方向、通道即可。

套到 DMA 上就是

看手册 → 列步骤 → 写初始化 → 开时钟 → 配通道 → 使能 DMA → 使能外设 DMA 请求 → 启动外设 → 串口/调试验证 → 对照手册修正。

你总结的“看手册 → AI 给流程 → 按手册改”已经抓住了重点，真正拉开差距的地方就在第三步：每个配置项都要回到手册确认，而不是只凭感觉改