Air780E模組的ADC之旅 LuatOS開發(fā)實(shí)例

今天學(xué)習(xí)一個(gè)新的示例,關(guān)于Air780E模組LuatOS開發(fā)的ADC應(yīng)用實(shí)例，希望大家有所收獲。

1、模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)概述

1.1 ADC簡介

ADC通常指模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，是指將連續(xù)變量的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號(hào)的器件。Cat.1模塊ADC接口主要用來檢測(cè)模擬電壓信號(hào)量，用于電池電壓檢測(cè)，溫濕度檢測(cè)，TDS檢測(cè)等應(yīng)用。

1.2 ADC接口介紹

根據(jù)Air780E產(chǎn)品手冊(cè)內(nèi)《Air780E_硬件設(shè)計(jì)手冊(cè)_V1.3.3.pdf》可知：

（1）Air780E內(nèi)部ADC接口精度為12bits外部直流分壓為0-3.4V

（2）Air780E內(nèi)部具有2個(gè)ADC接口，ADC0--AIO3ADC1--AIO4

（3）兩個(gè)特殊通道,CPU內(nèi)部溫度Temp--adc.CH_CPU主供電腳電壓VBAT--adc.CH_VBAT

注意事項(xiàng)：設(shè)置分壓(adc.setRange)要在adc.open之前設(shè)置，否則無效!!Air780E內(nèi)部具有2個(gè)ADC接口，ADC0和ADC1，如下圖紅框所示：

1.3 輸入電壓的范圍

Air780E關(guān)閉分壓后，量程范圍0~1.1V注意：外接輸入電壓切記不可超過量程，否則有燒毀風(fēng)險(xiǎn)?。。?/p>

adc.setRange(adc.ADC_RANGE_1_2)--air780E關(guān)閉ADC0,1分壓電阻，范圍0~1.1Vadc.setRange(adc.ADC_RANGE_3_8)--air780E開啟ADC0,1分壓電阻，范圍0~3.2V

2、演示功能概述

本章節(jié)演示了Air780E內(nèi)部2個(gè)ADC接口，以及2個(gè)特殊通道：CPU內(nèi)部溫度Temp--adc.CH_CPU主供電腳電壓VBAT--adc.CH_VBAT的使用教程。

2.1 通過adc.get()讀取ADC的外部輸入模擬電壓

注：啟用分壓后量程最高也只能到達(dá)3.2V，若想測(cè)量更高的外部電源電壓，需要外接分壓電阻，具體設(shè)計(jì)請(qǐng)參考ADC接口設(shè)計(jì)指導(dǎo)；本教程外部輸入電壓在3.2v以內(nèi)，需要外部電源與模組共地，保持參考電壓一致。

2.2 通過adc.get(adc.CH_VBAT)讀取供電電壓

2.3 通過adc.get(adc.CH_CPU)讀取CPU溫度

3、準(zhǔn)備硬件環(huán)境

3.1 開發(fā)板準(zhǔn)備

使用Air780E核心板，

此核心板的詳細(xì)使用說明參考：
https://docs.openluat.com/air780e/product/

Air780E產(chǎn)品手冊(cè)中的<<開發(fā)板Core_Air780E使用說明VX.X.X.pdf>>，寫這篇文章時(shí)最新版本的使用說明為：<<開發(fā)板Core_Air780E使用說明V1.0.5.pdf>>；核心板使用過程中遇到任何問題，可以直接參考這份使用說明pdf文檔。

3.2 數(shù)據(jù)通信線

USB轉(zhuǎn)typeC數(shù)據(jù)線一根。

3.3 PC電腦

WINDOWS系統(tǒng)，其他暫無特別要求。

3.4 直流穩(wěn)壓電源

功耗分析儀Air9000P：

4、準(zhǔn)備軟件環(huán)境

4.1 下載調(diào)試工具

使用說明參考：

Luatools下載和詳細(xì)使用

https://docs.openluat.com/Luatools/

4.2 源碼及固件

4.2.1 底層core下載地址：LuatOS固件版本下載地址

https://docs.openluat.com/air780e/luatos/firmware/

本demo使用的固件是core_V1112壓縮包內(nèi)的LuatOS-SoC_V1112_EC618_FULL.soc

4.2.2 本教程使用的demo：

https://gitee.com/openLuat/LuatOS-Air780E/tree/master/demo/adc

4.2.3 下載源碼和固件

5、模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)軟硬件資

5.1 API接口介紹

本教程使用api接口為：adc-模數(shù)轉(zhuǎn)換-LuatOS文檔

https://wiki.luatos.com/api/adc.html?highlight=adc

5.2 Air780E燒錄說明

將Air780E通過通過usb數(shù)據(jù)線連接電腦，如下圖所示：

注：1、按住下載模式按鍵（boot鍵）不放，同時(shí)再長按開機(jī)鍵開機(jī)，這時(shí)開發(fā)板會(huì)進(jìn)入下載模式，Luatools下載進(jìn)度條會(huì)開始跑，這時(shí)可以松開boot按鍵。直到工具提示下載完成。2、如果，未能成功進(jìn)入下載模式，而是進(jìn)入正常開機(jī)模式，這時(shí)可以按住boot鍵，再短按復(fù)位按鍵，讓開發(fā)板重啟，重新進(jìn)入下載模式。

如何判斷有沒有進(jìn)入下載模式:可以通過PC端的設(shè)備管理器中虛擬出來的USB端口數(shù)量來判斷。

正常開機(jī)模式：

下載模式：

6、代碼示例介紹

6.1 讀取adc外部輸入模擬電壓

6.1.1 代碼介紹

adc.open()開啟ADC后，通過adc.get(1)獲取ADC1的輸入模擬電壓值。

6.1.2 運(yùn)行結(jié)果展示

可以將adc0/adc1外接穩(wěn)壓電源供電，注意供電不可超過量程?。ū臼纠龁⒂梅謮汉罅砍?~3.2V)，本示例將adc1輸入3V（電源正極接adc1，負(fù)極接GND）,查看luatools的log如下(返回值單位為mV):

6.2 讀取供電電壓

6.2.1 代碼介紹

6.2.2 運(yùn)行結(jié)果展示

通過下圖可以看到，VBAT端供電電壓為4.1V

6.3 讀取CPU溫度

6.3.1 代碼介紹

6.3.2 運(yùn)行結(jié)果展示

通過下圖可以看到，模組CPU溫度為34攝氏度

7、總結(jié)

本教程簡單舉例了如何讀取adc輸入電壓、讀取供電電壓、讀取CPU溫度，除此之外，adc可以將各種連續(xù)變化的模擬信號(hào)（如溫度、濕度、壓力、電壓、電流等）轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號(hào)，本模塊內(nèi)部ADC精度12bits,對(duì)許多應(yīng)用已經(jīng)足夠，如溫濕度傳感器、壓力傳感器、音頻信號(hào)處理等，然而對(duì)于需要更高精度的應(yīng)用，可以外掛更高精度的ADC,如16位，24位等。使用過程中需注意量程范圍，不可超出量程。

8、常見問題

8.1 為什么ADC輸入3V，讀取模擬電壓只有1.1V？

未啟用分壓時(shí)，量程最高只能到達(dá)1.1V，若想測(cè)量3V，需啟用分壓。

8.2 ADC測(cè)量電壓來回跳變，為什么？

看外部輸入電壓是否與模塊共地，正常情況需要共地，保持參考電壓一致。

8.3 adc.read()和adc.get()要用哪一個(gè)？

adc.read()返回兩個(gè)值，一個(gè)原始值,一般沒用,可以直接拋棄；另一個(gè)是從原始值換算得出的實(shí)際值，通常單位是mV。（僅作了解，不建議使用）adc.get()返回的就是計(jì)算值，通常單位是mV，推薦使用這個(gè)接口來獲取電壓值。

分享完畢，歡迎關(guān)注

審核編輯 黃宇