持续创造,加速生长!这是我参加「日新计划 10 月更文挑战」的第7天,点击检查活动概况
一、简介
1.1 主要特点
NRF52832 中 ADC 为一个 逐次逼近(SAADC) 模拟数字转化器
- 8/10/12 位分辨率,采用过采样能够到达 14 位分辨率。
- 多达 8 个输入通道: 单端输入时有 1 个通道,2 个通道组成差分输入。 单端和差分输入时能够装备成扫描形式。
- 满量程输入规模为 0 和 VDD
- 能够经过软件触发采样使命发动采样,也能够运用低功耗 32.768KHz 的 RTC 守时器或更精确的 1/16MHz 守时器经过 PPI 来触发采样使命。
- NRF52832 的 SAADC 支持 单次形式和扫描形式: 单次的收集形式只运用一个收集通道。 扫描形式是依照次序采样一系列通道。Sample delay between channels is tack + tconv which may vary between channels according to user configuration of tack.
- 经过 EasyDMA 能够直接将采样结果保存到 RAM。
- 无需外部守时器即可完结接连采样。
- 可装备通道输入负载电阻。
- 具备采样值门限检测功用。
1.2 采样形式
NRF52832 的 ADC 有 16 个通道(其间 8个正端输入通道P ,和 8个负端输入N),因此信号的采样形式可分为单端输入和差分输入。 默认状态下,ADC 的装备形式为 单端输入 (即 CH[n].CONFIG 寄存器中的 MODE = 0),此时芯片内部将 ADC 负极输入短接到地。
而 差分输入 (即 CH[n].CONFIG 寄存器中的 MODE = 1),则是把负极经过负向端输入,经过核算两端的差值来换算出采样结果。
运用单端形式时,是将内部地和外部待测电压的参阅地假设为一样来考虑的,但是地弹噪声会导致 ADC 产生误差,假如这个误差超过咱们能接受的规模,建议运用差分输入。
在参阅源上,相对于 nRF51822,nRF52832 取消了外部参阅源,只能运用内部参阅源。
ADC 输出的采样取决与 CH[n].CONFIG 和 RESOLUTION 寄存器装备的参数,采样结果核算公式如下:
其间:
- V(P):ADC 输入正极。
- V(N):ADC 输入负极。
- GAIN:CH[n].CONFIG 寄存器中设置的增益 GAIN(1/6、1/5、1/4、1/3、1/2、1、2、4)。
- REFERENCE:参阅电压(两种方法:一个是内部参阅电压0.6V,另一个是VDD/4为参阅电压)。
- RESOLUTION:采样精度(8/10/12,采用过采样能够到达 14 位)。
- m:假如 ADC 装备为单端形式,m = 0,假如 ADC 装备为差分形式,m = 1。
1.3 作业形式
SAADC 有三种作业形式:单次转化、接连转化和扫描形式。
1.3.1 单次转化
装备ADC的寄存器CH[n].PSELP、CH[n].PSELN 和 CH[n].CONFIG 使得ADC作业于单次形式。触发采样使命后,ADC 开端采样输入电压,采样时间经过 CH[n].CONFIG.TACQ 装备。EVENTS_DONE 事情表明晰一次采样的完结。 在没有过采样产生的情况下 EVENTS_RESULTDONE 事情等同于 EVENTS_DONE 事情,留意在实践采样数据经过EasyDMA 被保存到 RAM 之前,这两个事情都会产生。
1.3.2 接连转化
能够经过下面两种方法完结接连形式:
- 运用 ADC 内部守时器完结守时采样,ADC 有一个 SAMPLERATE 寄存器,该寄存器能够装备为 Timer,装备 SAMPLERATE 的比较值 SAMPLERATE.CC 即可完结守时采样。这种方法下,触发一次采样使命即可对一切使能的通道进行采样。
- 运用 nRF52832 的通用守时器守时经过 PPI 触发采样,完结接连采样。这种方法不能算是 ADC 本身的接连采样功用,由于它是凭借了其他外设完结的接连采样。 采样速率由 SAMPLERATE.CC 操控,即守时时间长,采样速率慢,守时时间短,采样速率快,需求留意的是,运用接连采样形式的时分,采样速率应契合下面的公式:
运用 SAMPLERATE 的 Timer 完结的接连采样不能和扫描形式结合运用,接连采样形式下只能运用一个通道。 EVENTS_DONE 事情表明晰一次采样的完结,接连采样形式下,在没有过采样产生的情况下 EVENTS_RESULTDONE 事情等同于 EVENTS_DONE 事情,留意在实践采样数据经过 EasyDMA 被保存到 RAM 之前,这两个事情都会产生。
1.3.3 接连转化
当咱们使能一个 ADC 通道,ADC 作业于单次形式,当使能的通道数量大于 1 个,ADC进入扫描形式。 扫描形式下,采样一切通道花费的总时间如下式:
EVENTS_DONE 事情表明晰一次采样的完结,扫描形式下,在没有过采样产生的情况下EVENTS_RESULTDONE 事情等同于 EVENTS_DONE 事情,留意在实践采样数据经过EasyDMA 被保存到 RAM 之前,这两个事情都会产生。
二、硬件连接
功用口 | 引脚 |
---|---|
AIN0 | P2 |
AIN1 | P3 |
AIN2 | P4 |
AIN3 | P5 |
AIN4 | P28 |
AIN5 | P29 |
AIN6 | P30 |
AIN7 | P31 |
三、移植文件(单次采样)
留意:以下出现缺失common.h文件过错,去除即可。uint8改为uint8_t或unsigned char或自己宏界说
链接:pan.baidu.com/s/1rsa6nkGu… 提取码:vpyt
将 board_adc.c 和 board_adc.h 两个文件参加工程的Application文件夹下
3.1board_adc.c
/*********************************************************************
* INCLUDES
*/
#include "nrfx_saadc.h"
#include "nrf_drv_saadc.h"
#include "app_error.h"
#include "board_adc.h"
#include "User/user_battery.h"
#include "nrf_log.h"
static void adcCallbackFunc(nrf_drv_saadc_evt_t const *pEvent);
/*********************************************************************
* LOCAL VARIABLES
*/
static nrf_saadc_value_t s_bufferPool[SAMPLES_IN_BUFFER];
/*********************************************************************
* PUBLIC FUNCTIONS
*/
/**
@brief ADC的初始化函数
@param 无
@return 无
*/
void ADC_Init(void)
{
ret_code_t errCode;
// ADC初始化
errCode = nrf_drv_saadc_init(NULL, adcCallbackFunc);
APP_ERROR_CHECK(errCode);
// ADC通道装备
nrf_saadc_channel_config_t channelConfig = NRF_DRV_SAADC_DEFAULT_CHANNEL_CONFIG_SE(NRF_SAADC_INPUT_AIN0); // 单端输入
// ADC通道初始化
errCode = nrf_drv_saadc_channel_init(0, &channelConfig);
APP_ERROR_CHECK(errCode);
// 缓冲装备
errCode = nrf_drv_saadc_buffer_convert(s_bufferPool, SAMPLES_IN_BUFFER);
APP_ERROR_CHECK(errCode);
}
/**
@brief ADC读取
@param 无
@return 结果在回调函数的缓冲区中
*/
void ADC_Read(void)
{
ret_code_t errCode;
errCode = nrf_drv_saadc_sample();
APP_ERROR_CHECK(errCode);
}
/**
@brief 敞开ADC,与初始化没有区别,为了与Disable成对出现
@param 无
@return 无
*/
void ADC_Enable(void)
{
ADC_Init();
}
/**
@brief 禁用ADC
@param 无
@return 无
*/
void ADC_Disable(void)
{
nrfx_saadc_uninit();
}
/*********************************************************************
* LOCAL FUNCTIONS
*/
/**
@brief ADC中止处理回调函数
@param 无
@return 无
*/
static void adcCallbackFunc(nrf_drv_saadc_evt_t const *pEvent)
{
if(pEvent->type == NRF_DRV_SAADC_EVT_DONE) // 采样完结
{
nrf_saadc_value_t adcResult;
uint16 batteryVoltage;
uint8 batteryPercentage;
ret_code_t errCode;
// 设置好缓存,为下次转化缓冲做准备,而且把导入到缓冲的值提取出来
errCode = nrf_drv_saadc_buffer_convert(pEvent->data.done.p_buffer, SAMPLES_IN_BUFFER);
APP_ERROR_CHECK(errCode);
adcResult = pEvent->data.done.p_buffer[0];
// 电池电压转化核算
batteryVoltage = ADC_RESULT_IN_MILLI_VOLTS(adcResult);
}
}
/****************************************************END OF FILE****************************************************/
3.2 board_adc.h
#ifndef _BOARD_ADC_H_
#define _BOARD_ADC_H_
/*********************************************************************
* INCLUDES
*/
#include "common.h"
/*********************************************************************
* DEFINITIONS
*/
#define ADC_REF_VOLTAGE_IN_MILLIVOLTS 600 /**< Reference voltage (in milli volts) used by ADC while doing conversion. */
#define ADC_PRE_SCALING_COMPENSATION 6 /**< The ADC is configured to use VDD with 1/3 prescaling as input. And hence the result of conversion is to be multiplied by 3 to get the actual value of the battery voltage.*/
#define DIODE_FWD_VOLT_DROP_MILLIVOLTS 1000 /**< Typical forward voltage drop of the diode . */
#define ADC_RES_10BIT 1024 /**< Maximum digital value for 10-bit ADC conversion. */
// VP = (RESULT * REFERENCE / 2^10) * 6
#define ADC_RESULT_IN_MILLI_VOLTS(ADC_VALUE)\
((((ADC_VALUE) * ADC_REF_VOLTAGE_IN_MILLIVOLTS) / ADC_RES_10BIT) * ADC_PRE_SCALING_COMPENSATION)
#define SAMPLES_IN_BUFFER 1
/*********************************************************************
* API FUNCTIONS
*/
void ADC_Init(void);
void ADC_Read(void);
void ADC_Enable(void);
void ADC_Disable(void);
#endif /* _BOARD_ADC_H_ */
四、API调用
需包含头文件 board_adc.h
ADC_Init
功用 | 初始化ADC驱动 |
---|---|
函数界说 | void ADC_Init(void) |
参数 | 无 |
回来 | 无 |
ADC_Read
功用 | ADC读取函数 |
---|---|
函数界说 | 无 |
参数 | 无 |
回来 | 无 |
ADC_Enable
功用 | 使能ADC,内部从头初始化ADC驱动,在ADC_Disable之后运用 |
---|---|
函数界说 | void ADC_Enable(void) |
参数 | 无 |
回来 | 无 |
ADC_Disable
功用 | 禁用ADC,以进入低功耗 |
---|---|
函数界说 | void ADC_Disable(void) |
参数 | 无 |
回来 | 无 |
五、SDK装备
点击 sdk_config.h 文件
选择 Configuration Wizard
nRF_Drivers 中勾选SAADC相关选项
六、运用比如
1)添加头文件
#include "board_adc.h"
2)添加初始化代码(SDK15.3 中 ble_peripheral 的 ble_app_template 工程 main() 函数中) 参加 ADC_Init() 并在初始化后调用 ADC_Disable 进入低功耗,在需求用ADC时调用 ADC_Enable 敞开ADC
int main(void)
{
bool erase_bonds;
/*-------------------------- 外设驱动初始化 ---------------------------*/
// Initialize.
log_init(); // 日志驱动初始化
timers_init(); // 守时器驱动初始化(在此参加自界说守时器)
ADC_Init(); // ADC驱动初始化
/*-------------------------- 蓝牙协议栈初始化 ---------------------------*/
power_management_init();
ble_stack_init(); // 协议栈初始化
gap_params_init();
gatt_init();
advertising_init(); // 播送初始化
services_init(); // 服务初始化
conn_params_init(); // 连接参数初始化
peer_manager_init();
/*-------------------------- 敞开使用 ---------------------------*/
// Start execution.
NRF_LOG_INFO("Template example started.");
advertising_start(erase_bonds); // 敞开播送
application_timers_start(); // 守时器使用敞开(在此敞开自界说守时器)
ADC_Disable(); // 禁用ADC,进入低功耗形式,等候读取时再敞开
// Enter main loop.
for(;;)
{
idle_state_handle();
}
}
3)在守时器回调中敞开ADC读取,然后再开一个10ms守时器关闭ADC进入低功耗
static void timer_batteryMeasureOnCallback(void *arg)
{
UNUSED_PARAMETER(arg);
ADC_Enable(); // 敞开ADC
ADC_Read();
app_timer_start(s_batteryMeasureOffTimer, BATTERY_MEASURE_OFF_PERIOD, NULL);
}
4)在ADC中止处理回调函数中,将收集ADC值进行电压值转化
/**
@brief ADC中止处理回调函数
@param 无
@return 无
*/
static void adcCallbackFunc(nrf_drv_saadc_evt_t const *pEvent)
{
if(pEvent->type == NRF_DRV_SAADC_EVT_DONE) // 采样完结
{
nrf_saadc_value_t adcResult;
uint16 batteryVoltage;
ret_code_t errCode;
// 设置好缓存,为下次转化缓冲做准备,而且把导入到缓冲的值提取出来
errCode = nrf_drv_saadc_buffer_convert(pEvent->data.done.p_buffer, SAMPLES_IN_BUFFER);
APP_ERROR_CHECK(errCode);
adcResult = pEvent->data.done.p_buffer[0];
// 电池电压转化核算
batteryVoltage = ADC_RESULT_IN_MILLI_VOLTS(adcResult);
}
}
• 由 Leung 写于 2020 年 1 月 6 日
• 参阅:青风电子社区
Nordic–nrf52832–ADC