Zigbee Journey (6): Varios experimentos básicos importantes de CC2430 - ADC muestreo único

En redes inalámbricas de sensores, es importante convertir los valores analógicos de los sensores en cantidades digitales para facilitar la transmisión y el procesamiento. Se utiliza ADC (Convertidor analógico-digital) para completar esta conversión.

En la sección anterior, introdujimos la comunicación por puerto serial entre el CC2430 y un PC. CC2430 tiene un sensor de temperatura integrado, y esta sección implementará un experimento sencillo sobre monitorización de temperatura en chip basado en la sección anterior: usar el ADC para convertir el valor de voltaje del sensor de temperatura integrado en una cantidad digital, usar la fórmula para calcular el valor de temperatura y luego transmitir el valor de temperatura al PC a través del puerto serie para mostrarlo.

El ADC se utiliza para convertir el valor de temperatura del sensor de temperatura del CC2430 en el chip, y el valor de temperatura se envía al PC a través del puerto serie y se muestra.

Para el contenido del código de la comunicación por puertos seriales, por favor consulte la sección anterior, que no se explicará aquí~

Los ADC generalmente involucran 6 SFR:

(Nota: Por favor, consulte el manual chino CC2430 para los detalles anteriores sobre el SFR)

Ahora, centrémonos en ellogetTempuraturefunción, que es la clave para obtener el valor de temperatura:

(1) Primero, configurar el ADC para un único muestreo: establecer ADCCON3=0x3E, seleccionar 1,25V como voltaje del sistema, seleccionar resolución de 14 bits y seleccionar el sensor de temperatura del CC2430 integrado en el chip como fuente de conversión del ADC

(2) Luego se establece ADCCON1 |= 0x30 para poner el método de disparo del ADC en manual (es decir, cuando ADCCON.6=1, inicia la transición del ADC)

(3) Entonces dejemos ADCCON1 |= 0x40 para iniciar la conversión de un solo ADC

(4) Usa la afirmación mientras (!( ADCCON1 &0x80)) Esperar al final de la transición del ADC

(5) El resultado de conversión se almacena en ADCH[7:0] (8 bits de altura), ADCH [7:2] (6 bits menos) y se pasa:

Guardar el resultado de conversión en el valor

(6) Finalmente, usar la fórmulatemperatura= valor*0,06229-311,43, calcula el valor de temperatura y el retorno

Consejos CC2430

Debes de estar desconcertado por la última fórmula, ¿por qué una función única? ¿Por qué tiene una pendiente de 0,06229 y una intersección de 211,43? Vale, aquí está la respuesta:

Este sensor de temperatura está ubicado dentro del chip CC2430, por lo que su descripción se encuentra sin duda en su manual. Claro que estoy aquíEspecificaciones eléctricasEl contenido relevante se encuentra en esta sección, y la captura de pantalla es la siguiente:

Esta tabla describe la temperatura (°C) del sensor de temperatura en relación con la tensión de salida (V).

Primera vista a la segunda caja roja:Coeficiente de temperatura。 ¿"Coeficiente"? ¿No se siente un poco? Luego mira su unidad: mV/°C, y de repente te darás cuenta de que la relación entre temperatura y voltaje es lineal~ Es decir:

donde V es el valor de la tensión de salida, T es el valor de temperatura y 2,45 es la pendiente. La intercepción b debe determinarse a continuación.

A primera vista, veremos en la primera caja roja que el voltaje a 0°C es de 743 mV, ¿así que b es igual a 743? De lo contrario, si sigues mirando hacia abajo, verás que su error absoluto llega hasta a 8°C. Luego, mirando hacia la derecha, veremos que ya proporciona el intercepto más adecuado, es decir: b=763, así que existe la siguiente fórmula:

Vale, ahora ya tenemos el sensor de temperaturaIntroduzca la temperatura TyTensión de salida VEl siguiente paso es encontrar al ADCTensión de entrada VyValor de salida N(es decir, el resultado de conversión de 14 bits), y finalmente encontrar la fórmula de conversión de N y T.

El resultado de conversión N es de 14 bits, y cuando N=11 1111 1111 1111 (binario), la tensión de salida debe ser el valor máximo (es decir, voltaje de referencia 1,25V). Por lo tanto, tenemos la siguiente relación proporcional:

(Nota: Dado que la salida de 14 bits es un complemento binario, el 14º bit es el bit de símbolo.) Así que, en términos absolutos, el valor efectivo es solo 13 bits, es decir, es 2 elevado a la potencia de 13)

Combinando las dos fórmulas, se puede derivar la relación entre T y N:

CAMBIO~

Por último, unas palabras sobre por qué se requieren 64 ciclos por muestra. Como los sensores están inevitablemente sujetos a interferencias o errores aleatorios al medir la temperatura, los datos obtenidos por los sensores a veces se exageran (por ejemplo, un cambio repentino de 10°C y luego un retorno instantáneo a la normalidad). Pero sabemos que el cambio de temperatura es un proceso integral, y es raro que ocurra un salto grande en un instante). Por lo tanto, usamos el método promedio para reducir dichos errores.

Primero, abre la herramienta de depuración del puerto serial, luego descarga el programa y arráncalo, y aparecerá la siguiente pantalla:

La temperatura dentro de la película es de unos 14,5°C. El autor siente la temperatura de la habitación del dormitorio con su cuerpo, que es un poco más de 10°C. El interior del chip necesita algo de calor, así que 14°C es básicamente normal~

Este es el final del experimento.

Este artículo describe la implementación del muestreo único ADC. En la siguiente sección, introduciremos un modo de transferencia de datosDMA(acceso directo a memoria), es decir, "acceso directo a memoria". Unidades periféricas como transceptores ADC/UART/RF y dispositivos de memoria pueden intercambiarse directamente bajo el control del "controlador DMA"Se requiere poca intervención de la CPU, lo que mejora considerablemente la eficiencia global del sistema.

¡Estad atentos!