《智能产品设计与应用》课件-AD转换

智能产品设计与应用AD转化应用案例导入01/PART

ONEAD转化应用什么是ADC模拟/数字转换通常简写为ADC，是将输入的模拟信号转换为数字信号，各种被测控的物理量（如：速度、压力、温度、光照强度、磁场等）是一些连续变化的物理量，传感器将这些物理量转换成与之相对应的电压和电流就是模拟信号。单片机系统只能接收数字信号，要处理这些信号就必须把他们转换成数字信号。模拟/数字转换是数字测控系统中必须的信号转换。AD转化应用A/D转换的基本工作原理将时间上连续变化的模拟量转化为脉冲有无的数字量，这一过程就叫做数字化，实现数字化的关键设备是ADC。ADC：数模转换器，将时间和幅值连续的模拟量转化为时间和幅值离散的数字量，A/D转换一般要经过采样、保持、量化和编码4个过程。AD转化应用CC2530的A/D转换模块CC2530的ADC模块支持最高14位二进制的模拟数字转换，具有12位的有效数据位，它包括一个模拟多路转换器，具有8个各自可配置的通道，以及一个参考电压发生器。AD转化应用该ADC模块有如下主要特征：可选取的抽取率，设置分辨率（7~12位）。8个独立的输入通道，可接收单端或差分信号。参考电压可选为内部单端、外部单端、外部差分或AVDD5。单通道转换结束可产生中断请求。序列转换结束可发出DMA触发。可将片内温度传感器作为输入。电池电压测量功能。CC2530的A/D转换模块AD转化应用端口0引脚可以配置为ADC输入端，依次为AIN0~AIN7：可以把输入配置为单端输入或差分输入。差分输入对：AIN0~AIN1、AIN2~AIN3、AIN4~AIN5、AIN6~AIN7。片上温度传感器的输出也可以作为ADC的输入用于测量芯片的温度。ADC模块的信号输入AD转化应用端口0引脚可以配置为ADC输入端，依次为AIN0~AIN7：可以将一个对应AVDD5/3的电压作为ADC输入，实现电池电压监测。负电压和大于VDD的电压都不能用于这些引脚。单端电压输入AIN0~AIN7，以通道号码0~7表示；四个差分输入对则以通道号码8~1表示；温度传感器的通道号码为14；AVDD5/3电压输入的通道号码为15。ADC模块的信号输入AD转化应用序列ADC转换：可以按序列进行多通道的ADC转换，并把结果通过DMA传送到存储器，而不需要CPU任何参与。单通道ADC转换：在程序设计中，通过写ADCCON3寄存器触发单通道ADC转换，一旦寄存器被写入，转换立即开始。参考电压：内部生成的电压、AVDD5引脚、适用于AIN7输入引脚的外部电压，或者适用于AIN6~AIN7输入引脚的差分电压。

ADC相关的几个概念AD转化应用转换结果：数字转换结果以2的补码形式表示。对于单端，结果总是正的。对于差分配置，两个引脚之间的差分被转换，可以是负数。当ADCCON1.EOC设置为1时，数字转换结果可以获得，且结果总是驻留在ADCH和ADCL寄存器组合的MSB段中。中断请求：通过写ADCCON3触发一个单通道转换完成时，将产生一个中断，而完成一个序列转换时，是不产生中断的。当每完成一个序列转换，ADC将产生一个DMA触发。寄存器：ADC有两个数据寄存器：ADCL和ADCH；三个控制寄存器：ADCCON1、ADCCON2、ADCCON3；分别用来配置ADC并返回转换结果。ADC相关的几个概念AD转化应用任务7.1以查询方式循环采样外部电压USART0选择UART模式，波特率9600，I/O引脚映射到备用位置1。设计看门狗初始化函数，设置为定时器模式，定时间隔为1秒。将光敏传感模块或可调电压模块接到扩展口上，信号输出至AIN6。在主函数中，每隔1秒以查询方式对AIN6通道进行单次采样。获得采样结果后，形成字符串“AIN6的采样结果:xxxx"，通过串口发送到上位机。LED1为采样指示灯，在每次AD转换前点亮，完成结果发送后熄灭。CC2530模块P1_0P0_6LED1AIN6AD转化应用什么是ADC?模拟/数字转换通常简写为ADC，是将输入的模拟信号转换为数字信号，各种被测控的物理量（如：速度、压力、温度、光照强度、磁场等）是一些连续变化的物理量，传感器将这些物理量转换成与之相对应的电压和电流就是模拟信号。单片机系统只能接收数字信号，要处理这些信号就必须把他们转换成数字信号。模拟/数字转换是数字测控系统中必须的信号转换。对于CC2530的ADC模块，端口P0引脚可以配置为ADC输入端，依次为AIN0~AIN7光敏传感器是利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器。AD转化应用光敏传感器无光照：光敏电阻值很大（暗电阻），电路中电流小（暗电流）。有光照：光敏电阻收到一定波长范围的光照时，他的阻值（亮电阻）急剧减少，电路中电流增大。AD转化应用采样外部电压结果AD转化应用寄存器配置详情寄存器名功能赋值引脚配置APCFG选择引脚作为一个ADC输入APCFG|=0x40;//P0.6单通道的ADC转换配置ADCCON3参考电压、抽取率、单通道选择启动转换ADCCON3=（0x80|0x30|0x06）AVDD电压，512抽取率，AIN6通道转换结束标志ADDCCON1.70：ADC转换未完成1：ADC转换完成WHILE((ADDCCON&0X80)!=0X80);//转换未完成，等待数据寄存器ADCH（高位）存放转换后的数据的高8位ADCHADCL（低位）存放转换后的数据的第8位（最低2位无效）ADCL初始化配置获取数据启动转换转换后的数据等待转换完成AD转化应用死循环while（1）串口初始化32M时钟初始化主函数main引脚初始化ADC初始化每隔1SunsignedintAdc_Value;//定义一个存放结果的变量ADC转换函数点亮LED1设置并启动ADC，ADCCON3等待转换完成ADCCON1.7Adc_Value=ADCH;//取高8位adc_value=(adc_value<<8)|ADCL;//移动高8位，再取低8位adc_value=adc_value>>3;//去掉低3位sprint…//打包数据Send_String(str);//将结果发给电脑LED1=1;//灭看门狗中断函数清除中断标志调用ADC转换函数看门狗初始化AD转化应用voidInit_ADC()//ADC转换初始化{APCFG|=0x40;//0100,0000,//控制P0.6做模拟输入通道}主程序main：

各种初始化…while(1){}voidStart_ADC_Get_Value()//获取ADC转换值{LED1=0;//亮ADCCON3=(0X80|0X30|0X06);//启动ADC转换while((ADCCON1&0X80)!=0X80);//等待ADC转换完成adc_value=ADCH;//取高8位adc_value=(adc_value<<8)|ADCL;//取低8位adc_value=adc_value>>2;//去掉低2位sprintf((char*)str,"AIN6的采样结果是：%d\r\n",adc_value);Send_String(str);//将结果通过串口发送给电脑LED1=1;//灭}看门狗定时中断服务函数#pragmavector=WDT_VECTOR__interruptvoidService_ADC(){WDTIF=0;//清除看门狗标志位Start_ADC_Get_Value();}AD转化应用10位有效数据210=102310位,>>512位,>>310位5位电压值=（每份值）*采样份数=（参考电压/拆分份数）*采样份数AD转化应用floatadc_volt;adc_value=ADCH;

adc_value=(adc_value<<8)|ADCL;

adc_value=adc_value>>3;//3:12位，5：10位

adc_volt=(3.3/1023)*adc_value;

sprintf((char*)str,"AIN6的采样结果是：%d,电压值是：%.2fV\r\n",adc_value,adc_volt);AD转化应用寄存器配置详情寄存器名功能赋值引脚配置APCFG选择引脚作为一个ADC输入APCFG|=0x40;//P0.6单通道的ADC转换配置ADCCON3参考电压、抽取率、单通道选择启动转换ADCCON3=（0x80|0x30|0x06）AVDD电压，512抽取率，AIN6通道转换结束标志ADDCCON1.70：ADC转换未完成1：ADC转换完成WHILE((ADDCCON&0X80)!=0X80);//转换未完成，等待数据寄存器ADCH（高位）存放转换后的数据的高8位ADCHADCL（低位）存放转换后的数据的第8位（最低2位无效）ADCL初始化配置获取数据启动转换转换后的数据等待转换完成AD转化应用寄存器配置详情寄存器名功能赋值配置寄存器APCFG当使用ADC时，端口0的引脚必须配置为ADC模拟输入。要配置一个端口0引脚为一个ADC输入，APCFG寄存器中相应的位必须设置为1。这个寄存器的默认值是0，选择端口0为非模拟输入，即作为数字I/O端口。

注意：APCFG寄存器的设置将覆盖P0SEL的设置。APCFG|=0x40;//0100,0000,控制P0.6做模拟输入通道AD转化应用寄存器配置详情寄存器名功