Zigbee Journey (6): Več pomembnih osnovnih eksperimentov CC2430 - ADC enojno vzorčenje

V brezžičnih senzorskih omrežjih je pomembno pretvoriti analogne vrednosti senzorjev v digitalne količine za lažji prenos in obdelavo. Za dokončanje te pretvorbe se uporablja ADC (analogno-digitalni pretvornik).

V prejšnjem razdelku smo uvedli komunikacijo s serijskim priključkom med CC2430 in računalnikom. CC2430 ima vgrajen temperaturni senzor, ta del pa bo izvedel preprost eksperiment za spremljanje temperature na čipu, ki temelji na prejšnjem razdelku: uporabite ADC za pretvorbo napetostne vrednosti temperaturnega senzorja na čipu v digitalno količino, uporabite formulo za izračun temperature, nato pa prenesite temperaturno vrednost računalniku preko serijskega priključka in jo prikažejo.

ADC se uporablja za pretvorbo temperature temperaturnega senzorja CC2430 na čipu, temperaturna vrednost pa se prek serijskega priključka pošlje računalniku in prikaže.

Za vsebino kode serijske komunikacije glejte prejšnji razdelek, ki tukaj ne bo pojasnjen~

ADC-ji običajno vključujejo 6 SFR-jev:

(Opomba: Za zgornje podrobnosti o SFR prosim glejte kitajski priročnik CC2430)

Nato se osredotočimo na togetTempuraturefunkcije, ki je ključna za pridobitev temperature vrednosti:

(1) Najprej konfigurirajte ADC za eno samsko vzorčenje: nastavite ADCCON3=0x3E, izberite 1,25V kot sistemsko napetost, izberite 14-bitno ločljivost in izberite temperaturni senzor CC2430 na čipu kot vir pretvorbe ADC

(2) Nato nastavite ADCCON1 |= 0x30 za ročno nastavitev ADC sprožilne metode (tj. ko ADCCON.6=1 začnete prehod ADC)

(3) Nato naj ADCCON1 |= 0x40 za začetek enojne pretvorbe ADC

(4) Uporabi izjavo while(!( ADCCON1 &0x80)) Počakajte na konec prehoda na ADC

(5) Rezultat pretvorbe se shrani v ADCH[7:0] (8 bitov višje), ADCH [7:2] (6 bitov nižje) in preide:

Shrani rezultat pretvorbe v vrednost

(6) Na koncu uporabimo formulotemperatura= vrednost*0,06229-311,43, izračunaj temperaturo in vrni

Nasveti za CC2430

Verjetno te zadnja formula zmede, zakaj enkratna funkcija? Zakaj ima naklon 0,06229 in presečišče 211,43? V redu, tukaj je odgovor:

Ta temperaturni senzor se nahaja znotraj CC2430 čipa, zato je njegov opis zagotovo mogoče najti v priročniku. In res, tukaj semElektrične specifikacijeRelevantna vsebina je na voljo v tem razdelku, posnetek zaslona pa je naslednji:

Ta tabela opisuje temperaturo (°C) temperaturnega senzorja glede na izhodno napetost (V).

Najprej poglejte drugo rdečo škatlo:Temperaturni koeficient。 "Koeficient"? Se ti ne zdi malo? Nato poglejte njegovo enoto: mV/°C, in nenadoma boste ugotovili, da je razmerje med temperaturo in napetostjo linearno~ Torej:

kjer je V vrednost izhodne napetosti, T vrednost temperature, 2,45 pa naklon. Prestreznik b je treba določiti spodaj.

Na prvi pogled bomo na prvi rdeči škatli ugotovili, da je napetost pri 0°C 743 mV, torej je b enako 743? Če boste še naprej gledali navzdol, boste ugotovili, da absolutna napaka doseže tudi do 8°C! Če pogledamo desno, vidimo, da že zagotavlja najbolj primeren presečišče, tj.: b=763, zato obstaja naslednja formula:

V redu, zdaj že imamo temperaturni senzorVnesite temperaturo TinIzhodna napetost VNaslednji korak je najti ADC-jaVhodna napetost VinIzhodna vrednost N(tj. rezultat pretvorbe 14 bitov) in končno najdemo formulo za pretvorbo N in T.

Rezultat pretvorbe N je 14 bitov, in ko je N=11 1111 1111 1111 1111 (binarno), naj bo izhodna napetost največja vrednost (tj. referenčna napetost 1,25V). Zato imamo naslednji proporcionalni odnos:

(Opomba: Ker je izhod 14 bitov binarni komplement, je 14. bit simbolni bit.) Torej je v absolutnih vrednostih efektivna vrednost le 13 bitov, torej 2 na potenco 13)

S kombinacijo obeh formul lahko izpeljemo razmerje med T in N:

KONEC~

Nazadnje nekaj besed o tem, zakaj je na vzorec potrebnih 64 ciklov. Ker so senzorji neizogibno izpostavljeni motnjam ali naključnim napakam pri merjenju temperature, so podatki, ki jih pridobijo senzorji, včasih pretirani (na primer nenadna sprememba za 10°C in nato takojšen povratek v normalno stanje). Vemo pa, da je sprememba temperature sestavni proces in redko se zgodi velik skok v trenutku). Zato uporabljamo metodo povprečja za zmanjšanje takšnih napak.

Najprej odprite orodje za razhroščevanje serijskih portov, nato prenesite program in ga zaženete, in prikazal se bo naslednji zaslon:

Temperatura znotraj filma je približno 14,5 °C. Avtor s svojim telesom začuti sobno temperaturo spalnice, ki je malo več kot 10 °C. Notranjost čipa potrebuje nekaj toplote, zato je 14°C praktično normalno~

To je konec eksperimenta.

Ta članek opisuje implementacijo enotnega vzorčenja ADC. V naslednjem razdelku bomo predstavili način prenosa podatkovDMA(neposreden dostop do pomnilnika), torej "neposreden dostop do pomnilnika". Periferne enote, kot so ADC/UART/RF oddajniki in pomnilniške naprave, je mogoče izmenjovati neposredno pod nadzorom "DMA krmilnika"Potrebna je majhna intervencija procesorja, kar močno izboljša splošno učinkovitost sistema.

Ostanite z nami!