1.0 ADC簡(jiǎn)介

ADC(Analog-to-Digital Converter) 指模數(shù)轉(zhuǎn)換器。是指將連續(xù)變化的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號(hào)的器件。真實(shí)世界的模擬信號(hào)，例如溫度、壓力、聲音或者圖像等，需要轉(zhuǎn)換成更容易儲(chǔ)存、處理和發(fā)射的數(shù)字形式。模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，在各種不同的產(chǎn)品中都可以找到它的身影。與之相對(duì)應(yīng)的 DAC(Digital-to-Analog Converter)，它是 ADC 模數(shù)轉(zhuǎn)換的逆向過(guò)程。ADC 最早用于對(duì)無(wú)線信號(hào)向數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換。如電視信號(hào)，長(zhǎng)短播電臺(tái)發(fā)射接收等。

1.1 I/O 設(shè)備模型框架

如下圖所示模數(shù)轉(zhuǎn)換一般要經(jīng)過(guò)采樣、保持和量化、編碼這幾個(gè)步驟。在實(shí)際電路中，有些過(guò)程是合并進(jìn)行的，如采樣和保持，量化和編碼在轉(zhuǎn)換過(guò)程中是同時(shí)實(shí)現(xiàn)的。

1.2 訪問(wèn) ADC 設(shè)備

應(yīng)用程序通過(guò) RT-Thread 提供的 ADC 設(shè)備管理接口來(lái)訪問(wèn) ADC 硬件，相關(guān)接口如下所示：

2. RT-theard配置

2.1 硬件需求

實(shí)現(xiàn)功能：

板載Arduino拓展口六處模擬信號(hào)讀取。

1、RA6M4開發(fā)板

2、USB下載線，ch340串口和附帶2根母母線，rx---p613;tx---p614

實(shí)驗(yàn)中J13六處模擬信號(hào)需要焊接插針,方便調(diào)試

2.2 軟件配置

Renesas RA6M4開發(fā)板環(huán)境配置參照：【基于 RT-Thread Studio的CPK-RA6M4 開發(fā)板環(huán)境搭建】

1、新建項(xiàng)目RA6M4-ADC工程

2、在RT-theard Setting 硬件下開啟ADC，使能ADC0

3、打開RA Smart Congigurator，在Stacks中New Stack添加r_adc

4、在Property的Module的Channel中勾選Channel0~5

5、確認(rèn)端口一一對(duì)應(yīng)P000~P005

6、然后Generate Project Content 同步更新剛剛配置的文件

圖形化配置已經(jīng)完成，接下來(lái)配置相關(guān)代碼

3. 代碼分析

在src文件下新建test_adc.c和test_adc.h文件，其他不變。

test_adc.c

/*
 * Copyright (c) 2006-2021, RT-Thread Development Team
 *
 * SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
 *
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2022-07-11     Asus       the first version
 */

#include 
#include 
#define ADC_NAME        "adc0"  /* ADC 設(shè) 備 名 稱 */
#define ADC_CHANNEL       6     /* ADC 通 道個(gè)數(shù) */
#define REFER_VOLTAGE    330    /* 參 考 電 壓 3.3V,數(shù) 據(jù) 精 度 乘 以100保 留2位 小 數(shù)
*/
#define CONVERT_BITS (1 << 12) /* 轉(zhuǎn) 換 位 數(shù) 為12位 */
static int adc_sample(int argc, char *argv[])
{
    rt_adc_device_t adc_dev;
    rt_uint32_t value, vol;
    rt_err_t ret = RT_EOK;
    /* 查 找 設(shè) 備 */
    adc_dev = (rt_adc_device_t)rt_device_find(ADC_NAME);
    if (adc_dev == RT_NULL)
    {
        rt_kprintf("adc sample run failed! can't find %s device!
", ADC_NAME);
        return RT_ERROR;
    }
    for (int var = 0; var < ADC_CHANNEL; ++var) {
        /* 使 能 設(shè) 備 */
        ret = rt_adc_enable(adc_dev, var);
        /* 讀 取 采 樣 值 */
        value = rt_adc_read(adc_dev, var);
        rt_kprintf("the value is :%d 
", value);
        /* 轉(zhuǎn) 換 為 對(duì) 應(yīng) 電 壓 值 */
        vol = value * REFER_VOLTAGE / CONVERT_BITS;
        rt_kprintf("the voltage is :%d.%02d 
", vol / 100, vol % 100);
        /* 關(guān) 閉 通 道 */
        ret = rt_adc_disable(adc_dev, var);
    }
    return ret;
}
/* 導(dǎo) 出 到 msh 命 令 列 表 中 */
MSH_CMD_EXPORT(adc_sample, adc voltage convert sample);

test_adc.h

/*
 * Copyright (c) 2006-2021, RT-Thread Development Team
 *
 * SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
 *
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2022-07-11     Asus       the first version
 */
#ifndef TEST_ADC_H_
#define TEST_ADC_H_

static int adc_sample(int argc, char *argv[]);

#endif /* TEST_ADC_H_ */

保存完是灰色，沒(méi)有保存是藍(lán)色。

adc_sample導(dǎo) 出 到 msh 命 令 列 表 中，采樣1次

4. 下載驗(yàn)證

1、編譯重構(gòu)

編譯成功

2、下載程序

下載成功

3、CMD串口調(diào)試

然后板載復(fù)位，輸入：adc_sample

效果如下

這樣我們就可以天馬行空啦!

審核編輯：湯梓紅