Zigbee Journey (6): Verschillende belangrijke CC2430 basisexperimenten - ADC single sampling

In draadloze sensornetwerken is het belangrijk om de analoge waarden van de sensoren om te zetten in digitale grootheden voor gemakkelijke transmissie en verwerking. ADC (Analog-to-Digital Converter) wordt gebruikt om deze conversie te voltooien.

In de vorige sectie introduceerden we seriële poortcommunicatie tussen de CC2430 en een pc. CC2430 heeft een temperatuursensor ingebouwd, en deze sectie zal een eenvoudig experiment uitvoeren voor on-chip temperatuurmonitoring gebaseerd op de vorige sectie: gebruik de ADC om de spanningswaarde van de on-chip temperatuursensor om te zetten in een digitale grootheid, gebruik de formule om de temperatuurwaarde te berekenen en stuur vervolgens de temperatuurwaarde via de seriële poort naar de pc om deze weer te geven.

De ADC wordt gebruikt om de temperatuurwaarde van de CC2430 on-chip temperatuursensor om te zetten, en de temperatuurwaarde wordt via de seriële poort naar de pc gestuurd en weergegeven.

Voor de code-inhoud van seriële poortcommunicatie, raadpleeg de vorige sectie, die hier niet wordt uitgelegd~

ADC's bestaan doorgaans uit 6 SFR's:

(Opmerking: Raadpleeg de CC2430 Chinese handleiding voor bovenstaande SFR-details)

Laten we ons er vervolgens op richten.getTempuraturefunctie, die de sleutel is tot het verkrijgen van de temperatuurwaarde:

(1) Eerst configureer je de ADC voor een enkele sampling: stel ADCCON3=0x3E in, selecteer 1,25V als systeemspanning, selecteer 14-bits resolutie en selecteer de CC2430 on-chip temperatuursensor als ADC-conversiebron

(2) Stel dan ADCCON1 |= 0x30 om de ADC-triggermethode handmatig te zetten (d.w.z. wanneer ADCCON.6=1 de ADC-overgang start)

(3) Laat dan ADCCON1 |= 0x40 om de ADC enkelconversie te starten

(4) Gebruik de verklaring terwijl(!( ADCCON1 &0x80)) Wacht op het einde van de ADC-overgang

(5) Het conversieresultaat wordt opgeslagen in ADCH[7:0] (8 bits hoog), ADCH [7:2] (6 bits lager), en doorgegeven:

Sla het conversieresultaat op in de waarde

(6) Gebruik tenslotte de formuletemperatuur= waarde*0,06229-311,43, bereken de temperatuurwaarde en geef terug

CC2430 Tips

Je moet verbaasd zijn over de laatste formule, waarom een eenmalige functie? Waarom heeft het een helling van 0,06229 en een interceptie van 211,43? Oké, hier is het antwoord:

Deze temperatuursensor bevindt zich in de CC2430-chip, dus de beschrijving is zeker te vinden in de handleiding. En inderdaad, ik ben erElektrische specificatiesDe relevante inhoud is te vinden in deze sectie, en de screenshot is als volgt:

Deze tabel beschrijft de temperatuur (°C) van de temperatuursensor in relatie tot de uitgangsspanning (V).

Eerste blik op het tweede rode vakje:Temperatuurcoëfficiënt。 "Coëfficiënt"? Voelt het niet een beetje aan? Kijk dan naar de eenheid: mV/°C, en je zult plotseling beseffen dat de relatie tussen temperatuur en spanning lineair is~ Dat wil zeggen:

waarbij V de uitgangsspanning is, T de temperatuurwaarde en 2,45 de helling. De interceptie b moet hieronder worden bepaald.

Op het eerste gezicht zien we bij het eerste rode doosje dat de spanning bij 0°C 743mV is, dus b is gelijk aan 743? Anders, als je blijft kijken, zul je zien dat de absolute fout wel 8°C kan bereiken! Dan kijken we naar rechts en zien dat deze al het meest geschikte intercept oplevert, namelijk: b=763, dus er is de volgende formule:

Oké, nu hebben we de temperatuursensor alVoer temperatuur T inenUitgangsspanning VDe volgende stap is het vinden van de ADCIngangsspanning VenOutputwaarde N(d.w.z. het conversieresultaat van 14 bits), en ten slotte de conversieformule van N en T vinden.

Het conversieresultaat N is 14 bits, en wanneer N=11 1111 1111 1111 (binair), moet de uitgangsspanning de maximale waarde zijn (d.w.z. referentiespanning 1,25V). Daarom hebben we de volgende evenredige relatie:

(Opmerking: Aangezien de uitvoer van 14 bits een binair complement is, is de 14e bit de symboolbit.) Dus in absolute termen is de effectieve waarde slechts 13 bits, dus 2 tot de macht 13)

Door de twee formules te combineren kan de relatie tussen T en N worden afgeleid:

OVER~

Tot slot een paar woorden over waarom 64 cycli per steekproef vereist zijn. Omdat sensoren onvermijdelijk gevoelig zijn voor interferentie of willekeurige fouten bij het meten van de temperatuur, worden de door sensoren verkregen gegevens soms overdreven (bijvoorbeeld een plotselinge verandering van 10°C en vervolgens een directe terugkeer naar normaal). Maar we weten dat temperatuurverandering een integraal proces is, en het is zeldzaam dat er in één oogwenk een grote sprong plaatsvindt). Daarom gebruiken we de gemiddelde methode om dergelijke fouten te verminderen.

Open eerst de seriële poort-debugtool, download het programma en start het, en het volgende scherm verschijnt:

De temperatuur binnenin de film is ongeveer 14,5°C. De auteur voelt de kamertemperatuur van de slaapzaal met zijn lichaam, die iets meer dan 10°C is. De binnenkant van de chip moet wat warmte krijgen, dus 14°C is eigenlijk normaal~

Dit is het einde van het experiment.

Dit artikel beschrijft de implementatie van ADC single-sampling. In de volgende sectie introduceren we een datatransfermodusDMA(directe geheugentoegang), dat wil zeggen, "directe geheugentoegang". Randapparatuur zoals ADC/UART/RF-transceivers en geheugenapparaten kunnen direct worden uitgewisseld onder controle van de "DMA-controller"Er is weinig CPU-interventie nodig, wat de algehele efficiëntie van het systeem aanzienlijk verbetert.

Blijf op de hoogte!