Zigbee Journey (6) : Plusieurs expériences fondamentales importantes de CC2430 - Échantillonnage unique ADC

Dans les réseaux de capteurs sans fil, il est important de convertir les valeurs analogiques des capteurs en quantités numériques pour faciliter la transmission et le traitement. L’ADC (Convertisseur analogique-numérique) est utilisé pour compléter cette conversion.

Dans la section précédente, nous avons introduit la communication par port série entre le CC2430 et un PC. CC2430 est équipé d’un capteur de température intégré, et cette section va mettre en œuvre une expérience simple de surveillance de la température intégrée basée sur la section précédente : utiliser l’ADC pour convertir la valeur de tension du capteur de température intégré en une grandeur numérique, utiliser la formule pour calculer la valeur de température, puis transmettre la valeur de température au PC via le port série et l’afficher.

L’ADC sert à convertir la valeur de température du capteur de température intégré au CC2430, et la valeur de température est envoyée au PC via le port série et affichée.

Pour le contenu du code de la communication par port série, veuillez vous référer à la section précédente, qui ne sera pas expliquée ici~

Les ADC impliquent généralement 6 SFR :

(Note : veuillez consulter le manuel chinois CC2430 pour les détails SFR ci-dessus)

Ensuite, concentrons-nous là-dessusgetTempuraturefonction, qui est la clé pour obtenir la valeur de température :

(1) D’abord, configurez l’ADC pour un échantillonnage unique : réglez ADCCON3=0x3E, sélectionnez 1,25V comme tension système, sélectionnez la résolution 14 bits, et sélectionnez le capteur de température intégré CC2430 comme source de conversion ADC

(2) Puis régler ADCCON1 |= 0x30 pour mettre la méthode de déclenchement de l’ADC en manuel (c’est-à-dire que, lorsque l’ADCCON.6=1, commence la transition de l’ADC)

(3) Alors ADCCON1 |= 0x40 pour commencer la conversion simple ADC

(4) Utiliser l’instruction pendant que ( !( ADCCON1 & 0x80)) Attendre la fin de la transition ADC

(5) Le résultat de conversion est stocké dans ADCH[7:0] (8 bits de haut), ADCH [7:2] (6 bits de moins), et passé :

Enregistrer le résultat de conversion dans la valeur

(6) Enfin, utiliser la formuletempérature= valeur*0,06229-311,43, calculer la valeur de température et le retour

Conseils CC2430

Vous devez être perplexe face à la dernière formule, pourquoi une fonction unique ? Pourquoi a-t-il une pente de 0,06229 et une interception de 211,43 ? OK, voici la réponse :

Ce capteur de température est situé à l’intérieur de la puce CC2430, donc sa description se trouve certainement dans son manuel. Effectivement, je suis làSpécifications électriquesLe contenu pertinent se trouve dans cette section, et la capture d’écran est la suivante :

Ce tableau décrit la température (°C) du capteur de température en relation avec la tension de sortie (V).

Premier regard sur la deuxième boîte rouge :Coefficient de température。 « Coefficient » ? Ça ne fait pas un peu ? Puis regardez son unité : mV/°C, et vous réaliserez soudain que la relation entre température et tension est linéaire~ C’est-à-dire :

où V est la valeur de tension de sortie, T est la valeur de température, et 2,45 est la pente. L’interception b doit être déterminée ci-dessous.

À première vue, on verra sur la première boîte rouge que la tension à 0°C est de 743 mV, donc b est égal à 743 ? Sinon, si vous continuez à regarder vers le bas, vous constaterez que son erreur absolue peut atteindre jusqu’à 8°C ! Puis, en regardant vers la droite, on verra qu’elle fournit déjà l’intercept le plus approprié, c’est-à-dire : b=763, donc il existe la formule suivante :

OK, maintenant nous avons déjà le capteur de températureEntrer la température TetTension de sortie VL’étape suivante est de trouver l’ADCTension d’entrée VetValeur de sortie N(c’est-à-dire le résultat de conversion de 14 bits), et enfin trouver la formule de conversion de N et T.

Le résultat de conversion N est de 14 bits, et lorsque N=11 1111 1111 1111 (binaire), la tension de sortie doit être la valeur maximale (c’est-à-dire la tension de référence 1,25V). Par conséquent, nous avons la relation proportionnelle suivante :

(Note : Puisque la sortie de 14 bits est un complément binaire, le 14e bit est le bit de symbole.) Donc, en termes absolus, la valeur effective n’est que de 13 bits, donc elle est de 2 à la puissance de 13)

En combinant les deux formules, on peut déduire la relation entre T et N :

TERMINÉ~

Enfin, quelques mots expliquant pourquoi 64 cycles sont nécessaires par échantillon. Comme les capteurs sont inévitablement sujets à des interférences ou à des erreurs aléatoires lors de la mesure de la température, les données obtenues par les capteurs sont parfois exagérées (par exemple, un changement soudain de 10°C, puis un retour instantané à la normale). Mais nous savons que le changement de température est un processus intégral, et il est rare qu’un saut important se produise instantanément). Par conséquent, nous utilisons la méthode moyenne pour réduire ces erreurs.

D’abord, ouvrez l’outil de débogage des ports série, puis téléchargez le programme et lancez-le, et l’écran suivant apparaîtra :

La température à l’intérieur du film est d’environ 14,5°C. L’auteur ressent la température de la chambre avec son corps, qui est un peu plus de 10°C. L’intérieur de la puce a besoin de chauffer, donc 14°C est quasiment normal~

C’est la fin de l’expérience.

Cet article décrit la mise en œuvre de l’échantillonnage simple ADC. Dans la section suivante, nous introduirons un mode de transfert de donnéesDMA(accès direct à la mémoire), c’est-à-dire « accès direct à la mémoire ». Les unités périphériques telles que les émetteurs-récepteurs ADC/UART/RF et les dispositifs mémoire peuvent être échangées directement sous le contrôle du « contrôleur DMA »Peu d’intervention du processeur est nécessaire, ce qui améliore considérablement l’efficacité globale du système.

Restez à l’écoute !