Zigbee Journey (6): Diversi importanti esperimenti di base CC2430 - ADC campionamento singolo

Nelle reti di sensori wireless, è importante convertire i valori analogici dei sensori in quantità digitali per facilitare la trasmissione e l'elaborazione. Viene utilizzato l'ADC (Analogico-Digitale Converter) per completare questa conversione.

Nella sezione precedente, abbiamo introdotto la comunicazione tramite porte seriali tra il CC2430 e un PC. CC2430 ha un sensore di temperatura incorporato all'interno, e questa sezione implementerà un semplice esperimento di monitoraggio della temperatura on-chip basato sulla sezione precedente: usare l'ADC per convertire il valore di tensione del sensore di temperatura integrato in una quantità digitale, usare la formula per calcolare il valore della temperatura, e poi trasmettere il valore di temperatura al PC tramite la porta seriale e visualizzarlo.

L'ADC viene utilizzato per convertire il valore di temperatura del sensore di temperatura integrato sul chip CC2430, e il valore di temperatura viene inviato al PC tramite la porta seriale e visualizzato in modo significativo.

Per il contenuto del codice della comunicazione con porte seriali, si prega di fare riferimento alla sezione precedente, che non sarà spiegata qui~

Gli ADC generalmente coinvolgono 6 SFR:

(Nota: si riferisce al manuale cinese CC2430 per i dettagli SFR sopra indicati)

Ora concentriamoci su questogetTempuraturefunzione, che è la chiave per ottenere il valore di temperatura:

(1) Per prima cosa, configurare l'ADC per un singolo campionamento: impostare ADCCON3=0x3E, selezionare 1,25V come tensione di sistema, selezionare la risoluzione a 14 bit e selezionare il sensore di temperatura integrato CC2430 come sorgente di conversione ADC

(2) Poi impostare ADCCON1 |= 0x30 per impostare il metodo di trigger ADC su manuale (cioè, quando ADCCON.6=1, avviare la transizione ADC)

(3) Poi lascia ADCCON1 |= 0x40 per iniziare la conversione singolo ADC

(4) Usa l'affermazione mentre (!( ADCCON1 & 0x80)) Aspettare la fine della transizione ADC

(5) Il risultato della conversione viene memorizzato in ADCH[7:0] (alto 8 bit), ADCH [7:2] (6 bit in meno) e passato:

Salva il risultato della conversione nel valore

(6) Infine, usare la formulatemperatura= valore*0,06229-311,43, calcola il valore della temperatura e il ritorno

Consigli CC2430

Devi essere perplesso dall'ultima formula, perché una funzione una tantum? Perché ha una pendenza di 0,06229 e un'intercettazione di 211,43? OK, ecco la risposta:

Questo sensore di temperatura si trova all'interno del chip CC2430, quindi la sua descrizione si trova sicuramente nel manuale. E infatti, sono quiSpecifiche elettricheIl contenuto rilevante si trova in questa sezione e lo screenshot è il seguente:

Questa tabella descrive la temperatura (°C) del sensore di temperatura in relazione alla tensione di uscita (V).

Prima occhiata alla seconda scatola rossa:Coefficiente di temperatura。 "Coefficiente"? Non ti sembra un po'? Poi guarda la sua unità: mV/°C, e improvvisamente ti renderai conto che la relazione tra temperatura e tensione è lineare~ Cioè:

dove V è il valore della tensione di uscita, T è il valore della temperatura e 2,45 è la pendenza. L'intercettazione b deve essere determinata qui sotto.

A prima vista, troveremo nella prima scatola rossa che la tensione a 0°C è 743mV, quindi b è uguale a 743? Altrimenti, se continui a guardare in basso, scoprirai che il suo errore assoluto arriva fino a 8°C! Guardando poi a destra, vedremo che fornisce già l'intercetta più adatta, cioè: b=763, quindi esiste la seguente formula:

OK, ora abbiamo già il sensore di temperaturaInserire la temperatura TeTensione di uscita VIl passo successivo è trovare l'ADCTensione di ingresso VeValore di output N(cioè, il risultato di conversione di 14 bit), e infine si trova la formula di conversione di N e T.

Il risultato di conversione N è 14 bit, e quando N=11 1111 1111 1111 (binario), la tensione di uscita dovrebbe essere il valore massimo (cioè tensione di riferimento 1,25V). Pertanto, abbiamo la seguente relazione proporzionale:

(Nota: Poiché l'uscita dei 14 bit è un complemento binario, il 14° bit è il bit simbolico.) Quindi, in termini assoluti, il valore effettivo è solo 13 bit, quindi è 2 elevato alla potenza di 13)

Combinando le due formule, si può derivare la relazione tra T e N:

CAMBIO~

Infine, qualche parola sul perché sono necessari 64 cicli per campione. Poiché i sensori sono inevitabilmente soggetti a interferenze o errori casuali durante la misurazione della temperatura, i dati ottenuti dai sensori sono talvolta esagerati (ad esempio, un improvviso cambiamento di 10°C e poi un ritorno immediato alla normalità). Ma sappiamo che il cambiamento di temperatura è un processo integrale, ed è raro che avvenga un salto significativo in un istante). Pertanto, utilizziamo il metodo medio per ridurre tali errori.

Prima apri lo strumento di debug della porta seriale, poi scarica il programma e avvialo, e apparirà la seguente schermata:

La temperatura all'interno della pellicola è di circa 14,5°C. L'autore percepisce la temperatura della stanza del dormitorio con il proprio corpo, che è poco più di 10°C. L'interno del chip ha bisogno di un po' di calore, quindi 14°C è praticamente normale~

Questa è la fine dell'esperimento.

Questo articolo descrive l'implementazione del campionamento singolo ADC. Nella sezione successiva, introdurremo una modalità di trasferimento datiDMA(accesso diretto alla memoria), cioè "accesso diretto alla memoria". Unità periferiche come i ricetrasmettitori ADC/UART/RF e i dispositivi di memoria possono essere scambiati direttamente sotto il controllo del "controller DMA"È necessario un piccolo intervento della CPU, il che migliora notevolmente l'efficienza complessiva del sistema.

Restate sintonizzati!