Zigbee Journey (6): Mehrere wichtige CC2430-Basisexperimente – ADC-Einzelsampling

In drahtlosen Sensornetzwerken ist es wichtig, die analogen Werte der Sensoren in digitale Größen umzuwandeln, um die Übertragung und Verarbeitung zu erleichtern. ADC (Analog-zu-Digital-Wandler) wird zur Durchführung dieser Umwandlung verwendet.

Im vorherigen Abschnitt führten wir die serielle Portkommunikation zwischen dem CC2430 und einem PC ein. CC2430 hat einen Temperatursensor integriert, und dieser Abschnitt implementiert ein einfaches Experiment zur On-Chip-Temperaturüberwachung basierend auf dem vorherigen Abschnitt: Verwenden Sie den ADC, um den Spannungswert des On-Chip-Temperatursensors in eine digitale Größe umzuwandeln, verwenden Sie die Formel zur Berechnung des Temperaturwerts und senden Sie den Temperaturwert dann über den seriellen Anschluss an den PC und zeigen ihn an.

Der ADC wird verwendet, um den Temperaturwert des CC2430-On-Chip-Temperatursensors umzuwandeln, und der Temperaturwert wird über den seriellen Anschluss an den PC gesendet und angezeigt.

Für den Codeinhalt der seriellen Port-Kommunikation siehe bitte den vorherigen Abschnitt, der hier nicht erklärt wird~

ADCs umfassen in der Regel 6 SFRs:

(Hinweis: Bitte beachten Sie das chinesische Handbuch CC2430 für die oben genannten SFR-Details.)

Als Nächstes konzentrieren wir uns daraufgetTempuratureFunktion, die der Schlüssel zur Bestimmung des Temperaturwerts ist:

(1) Zuerst konfigurieren Sie den ADC für eine einzelne Abtastung: Setzen Sie ADCCON3=0x3E, wählen Sie 1,25V als Systemspannung, wählen Sie 14-Bit-Auflösung und wählen Sie den CC2430-On-Chip-Temperatursensor als ADC-Konvertierungsquelle

(2) Dann ADCCON1 |= 0x30 setzen, um die ADC-Triggermethode auf manuell zu stellen (d. h. wenn ADCCON.6=1 den ADC-Übergang startet)

(3) Dann ADCCON1 |= 0x40, um die ADC-Einzelumwandlung zu starten

(4) Verwenden Sie die Aussage während(!( ADCCON1 &0x80)) Warte auf das Ende des ADC-Übergangs

(5) Das Konvertierungsergebnis wird in ADCH[7:0] (8 Bit hoch), ADCH [7:2] (6 Bit niedriger) gespeichert und übergeben:

Speichere das Umrechnungsergebnis im Wert

(6) Schließlich verwenden Sie die FormelTemperatur= Wert*0,06229-311,43, berechnen Sie den Temperaturwert und geben Sie die Rückgabe zurück

CC2430 Tipps

Sie müssen von der letzten Formel verwundert sein, warum eine einmalige Funktion? Warum hat er eine Steigung von 0,06229 und einen Intercept von 211,43? Okay, hier ist die Antwort:

Dieser Temperatursensor befindet sich im CC2430-Chip, daher ist seine Beschreibung sicherlich im Handbuch zu finden. Und tatsächlich, ich bin hierElektrische SpezifikationenDer relevante Inhalt findet sich in diesem Abschnitt, und der Screenshot ist wie folgt:

Diese Tabelle beschreibt die Temperatur (°C) des Temperatursensors in Bezug auf die Ausgangsspannung (V).

Erster Blick auf das zweite rote Feld:Temperaturkoeffizient。 "Koeffizient"? Fühlt es sich nicht ein bisschen an? Betrachten Sie dann seine Einheit: mV/°C, und Sie werden plötzlich erkennen, dass das Verhältnis zwischen Temperatur und Spannung linear ist~ Das heißt:

wobei V der Ausgangsspannungswert, T der Temperaturwert und 2,45 die Steigung ist. Der Abfangpunkt b muss unten bestimmt werden.

Auf den ersten Blick stellen wir bei der ersten roten Box fest, dass die Spannung bei 0°C 743 mV beträgt, also b entspricht 743? Andernfalls werden Sie, wenn Sie weiter nach unten schauen, feststellen, dass der absolute Fehler bis zu 8°C erreicht! Wenn wir dann nach rechts schauen, sehen wir, dass es bereits den geeignetsten Schnittpunkt liefert, d.h.: b=763, also folgt folgende Formel:

Okay, jetzt haben wir schon den TemperatursensorEintritt in Temperatur TundAusgangsspannung VDer nächste Schritt ist, den ADC zu findenEingangsspannung VundAusgabewert N(d. h. das Umrechnungsergebnis von 14 Bit) und schließlich die Umrechnungsformel von N und T zu finden.

Das Umwandlungsergebnis N beträgt 14 Bits, und wenn N=11 1111 1111 1111 (binär), sollte die Ausgangsspannung der maximale Wert sein (d. h. Referenzspannung 1,25 V). Daher haben wir folgende proportionale Beziehung:

(Hinweis: Da die Ausgabe von 14 Bits ein binäres Komplement ist, ist das 14. Bit das Symbolbit.) Absolut betrachtet beträgt der effektive Wert also nur 13 Bits, also 2 in der Potenz von 13)

Durch die Kombination der beiden Formeln lässt sich die Beziehung zwischen T und N ableiten:

ENDE~

Abschließend ein paar Worte darüber, warum 64 Zyklen pro Stichprobe erforderlich sind. Da Sensoren bei der Temperaturmessung zwangsläufig Interferenzen oder zufälligen Fehlern unterliegen, werden die von den Sensoren gewonnenen Daten manchmal übertrieben (zum Beispiel eine plötzliche Änderung von 10°C und dann eine sofortige Rückkehr zum Normalwert). Aber wir wissen, dass Temperaturveränderung ein integraler Prozess ist und es selten ist, dass ein großer Sprung in einem Augenblick auftritt. Daher verwenden wir die Mittelwertmethode, um solche Fehler zu reduzieren.

Öffnen Sie zuerst das Debugging-Tool für serielle Ports, laden Sie das Programm herunter und starten es, und der folgende Bildschirm erscheint:

Die Temperatur im Inneren des Films beträgt etwa 14,5 °C. Der Autor spürt mit seinem Körper die Raumtemperatur des Schlafsaals, die etwa etwas mehr als 10°C beträgt. Das Innere des Chips muss etwas Wärme bekommen, also sind 14°C im Grunde normal~

Das ist das Ende des Experiments.

Dieser Artikel beschreibt die Implementierung von ADC Single-Sampling. Im nächsten Abschnitt stellen wir einen Datenübertragungsmodus vorDMA(direkter Speicherzugriff), also "direkter Speicherzugriff". Peripheriegeräte wie ADC/UART/RF-Transceiver und Speichergeräte können direkt unter der Steuerung des "DMA-Controllers" ausgetauscht werdenEs ist nur wenig CPU-Eingriff erforderlich., was die Gesamteffizienz des Systems erheblich verbessert.

Bleiben Sie dran!