NRF52832学习笔记（7）——ADC接口使用一、简介二、硬件连接三、移植文件（单次采样）四、API调用五、SDK配置六、使用例子

89 阅读 0 评论 59 点赞

我是靠谱客的博主清新口红，最近开发中收集的这篇文章主要介绍NRF52832学习笔记（7）——ADC接口使用一、简介二、硬件连接三、移植文件（单次采样）四、API调用五、SDK配置六、使用例子，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

一、简介

1.1 主要特点

NRF52832 中 ADC 为一个 逐次逼近（SAADC） 模拟数字转换器

8/10/12 位分辨率，采用过采样可以达到 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。
单端和差分输入时可以配置成扫描模式。
满量程输入范围为 0 和 VDD
可以通过软件触发采样任务启动采样，也可以使用低功耗 32.768KHz 的 RTC 定时器或更精确的 1/16MHz 定时器通过 PPI 来触发采样任务。
NRF52832 的 SAADC 支持 单次模式和扫描模式：
单次的采集模式只使用一个采集通道。
扫描模式是按照顺序采样一系列通道。Sample delay between channels is tack + tconv
which may vary between channels according to user configuration of tack.
通过 EasyDMA 可以直接将采样结果保存到 RAM。
无需外部定时器即可实现连续采样。
可配置通道输入负载电阻。
具备采样值门限检测功能。

1.2 采样模式

NRF52832 的 ADC 有 16 个通道（其中 8个正端输入通道P ，和 8个负端输入N），因此信号的采样模式可分为单端输入和差分输入。

默认状态下，ADC 的配置模式为 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)，则是把负极通过负向端输入，通过计算两端的差值来换算出采样结果。

使用单端模式时，是将内部地和外部待测电压的参考地假设为一样来考虑的，但是地弹噪声会导致 ADC 产生误差，如果这个误差超过我们能接受的范围，建议使用差分输入。

在参考源上，相对于 nRF51822，nRF52832 取消了外部参考源，只能使用内部参考源。

ADC 输出的采样取决与 CH[n].CONFIG 和 RESOLUTION 寄存器配置的参数，采样结果计算公式如下：

其中：

V§：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：参考电压（两种方式：一个是内部参考电压0.6V，另一个是VDD/4为参考电压）。
RESOLUTION：采样精度（8/10/12，采用过采样可以达到 14 位）。
m：如果 ADC 配置为单端模式，m = 0，如果 ADC 配置为差分模式，m = 1。

1.3 工作模式

SAADC 有三种工作模式：单次转换、连续转换和扫描模式。

1.3.1 单次转换

配置ADC的寄存器CH[n].PSELP、CH[n].PSELN 和 CH[n].CONFIG 使得ADC工作于单次模式。触发采样任务后，ADC 开始采样输入电压，采样时间通过 CH[n].CONFIG.TACQ 配置。EVENTS_DONE 事件表明了一次采样的完成。
在没有过采样发生的情况下 EVENTS_RESULTDONE 事件等同于 EVENTS_DONE 事件，注意在实际采样数据通过EasyDMA 被保存到 RAM 之前，这两个事件都会产生。

1.3.2 连续转换

可以通过下面两种方式实现连续模式：

使用 ADC 内部定时器实现定时采样，ADC 有一个 SAMPLERATE 寄存器，该寄存器可以配置为 Timer，配置 SAMPLERATE 的比较值 SAMPLERATE.CC 即可实现定时采样。这种方式下，触发一次采样任务即可对所有使能的通道进行采样。
使用 nRF52832 的通用定时器定时通过 PPI 触发采样，实现连续采样。这种方式不能算是 ADC 本身的连续采样功能，因为它是借助了其他外设实现的连续采样。
采样速率由 SAMPLERATE.CC 控制，即定时时间长，采样速率慢，定时时间短，采样速率快，需要注意的是，使用连续采样模式的时候，采样速率应符合下面的公式：

使用 SAMPLERATE 的 Timer 实现的连续采样不能和扫描模式结合使用，连续采样模式下只能使用一个通道。
EVENTS_DONE 事件表明了一次采样的完成，连续采样模式下，在没有过采样发生的情况下 EVENTS_RESULTDONE 事件等同于 EVENTS_DONE 事件，注意在实际采样数据通过 EasyDMA 被保存到 RAM 之前，这两个事件都会产生。

1.3.3 连续转换

当我们使能一个 ADC 通道，ADC 工作于单次模式，当使能的通道数量大于 1 个，ADC进入扫描模式。
扫描模式下，采样所有通道花费的总时间如下式：

EVENTS_DONE 事件表明了一次采样的完成，扫描模式下，在没有过采样发生的情况下EVENTS_RESULTDONE 事件等同于 EVENTS_DONE 事件，注意在实际采样数据通过EasyDMA 被保存到 RAM 之前，这两个事件都会产生。

二、硬件连接

功能口	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）

注意：以下出现缺失common.h文件错误，去除即可。uint8改为uint8_t或unsigned char或自己宏定义
链接：https://pan.baidu.com/s/1rsa6nkGuU1QgEsQ0i1PGZQ 提取码：vpyt
将 board_adc.c 和 board_adc.h 两个文件加入工程的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通道配置
	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);
	// 缓冲配置
	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 开启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中断处理回调函数
 @param 无
 @return 无
*/
static void adcCallbackFunc(nrf_drv_saadc_evt_t const *pEvent)
{
	if(pEvent->type == NRF_DRV_SAADC_EVT_DONE)																	// 采样完成
	{
		nrf_saadc_value_t adcResult;
		uint16 batteryVoltage;
		uint8 batteryPercentage;
		ret_code_t errCode;
		
		// 设置好缓存，为下次转换缓冲做准备，并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];
		// 电池电压转换计算
		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

功能	初始化ADC驱动
函数定义	void ADC_Init(void)
参数	无
返回	无

ADC_Read

功能	ADC读取函数
函数定义	无
参数	无
返回	无

ADC_Enable

功能	使能ADC，内部重新初始化ADC驱动，在ADC_Disable之后使用
函数定义	void ADC_Enable(void)
参数	无
返回	无

ADC_Disable

功能	禁用ADC，以进入低功耗
函数定义	void ADC_Disable(void)
参数	无
返回	无

五、SDK配置

点击 sdk_config.h 文件

选择 Configuration Wizard

nRF_Drivers 中勾选SAADC相关选项

六、使用例子

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）
加入 ADC_Init() 并在初始化后调用 ADC_Disable 进入低功耗，在需要用ADC时调用 ADC_Enable 开启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();																// 定时器驱动初始化（在此加入自定义定时器）
	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();															// 广播初始化
    services_init();															// 服务初始化
    conn_params_init();															// 连接参数初始化
    peer_manager_init();
	
	/*-------------------------- 开启应用 ---------------------------*/
	// Start execution.
    NRF_LOG_INFO("Template example started."); 
    advertising_start(erase_bonds);												// 开启广播	
	application_timers_start();													// 定时器应用开启（在此开启自定义定时器）	
	ADC_Disable();																// 禁用ADC，进入低功耗模式，等待读取时再开启
	
    // Enter main loop.
    for(;;)
    {
        idle_state_handle();
    }
}

3）在定时器回调中开启ADC读取，然后再开一个10ms定时器关闭ADC进入低功耗

static void timer_batteryMeasureOnCallback(void *arg)
{
	UNUSED_PARAMETER(arg);
	ADC_Enable();																			// 开启ADC
	ADC_Read();
	app_timer_start(s_batteryMeasureOffTimer, BATTERY_MEASURE_OFF_PERIOD, NULL);	
}

4）在ADC中断处理回调函数中，将采集ADC值进行电压值转换

/**
 @brief ADC中断处理回调函数
 @param 无
 @return 无
*/
static void adcCallbackFunc(nrf_drv_saadc_evt_t const *pEvent)
{
	if(pEvent->type == NRF_DRV_SAADC_EVT_DONE)																	// 采样完成
	{
		nrf_saadc_value_t adcResult;
		uint16 batteryVoltage;
		ret_code_t errCode;
		
		// 设置好缓存，为下次转换缓冲做准备，并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];
		// 电池电压转换计算
		batteryVoltage = ADC_RESULT_IN_MILLI_VOLTS(adcResult);
	}
}

• 由 Leung 写于 2020 年 1 月 6 日

• 参考：青风电子社区
　　　　Nordic–nrf52832–ADC

最后

以上就是清新口红为你收集整理的NRF52832学习笔记（7）——ADC接口使用一、简介二、硬件连接三、移植文件（单次采样）四、API调用五、SDK配置六、使用例子的全部内容，希望文章能够帮你解决NRF52832学习笔记（7）——ADC接口使用一、简介二、硬件连接三、移植文件（单次采样）四、API调用五、SDK配置六、使用例子所遇到的程序开发问题。

如果觉得靠谱客网站的内容还不错，欢迎将靠谱客网站推荐给程序员好友。

本图文内容来源于网友提供，作为学习参考使用，或来自网络收集整理，版权属于原作者所有。

本文分类：NRF52832
浏览次数：89 次浏览
发布日期：2023-07-01 04:15:02
本文链接：https://www.kaopuke.com/article/k-p-k_14_uzo_26_f4_14__23__2_0.html

NRF52832学习笔记（7）——ADC接口使用一、简介二、硬件连接三、移植文件（单次采样）四、API调用五、SDK配置六、使用例子

概述

一、简介

1.1 主要特点

1.2 采样模式

1.3 工作模式

1.3.1 单次转换

1.3.2 连续转换

1.3.3 连续转换

二、硬件连接

三、移植文件（单次采样）

3.1board_adc.c

3.2 board_adc.h

四、API调用

五、SDK配置

六、使用例子

最后

评论列表共有 0 条评论

发表评论取消回复

NRF52832学习笔记（7）——ADC接口使用一、简介二、硬件连接三、移植文件（单次采样）四、API调用五、SDK配置六、使用例子

概述

一、简介

1.1 主要特点

1.2 采样模式

1.3 工作模式

1.3.1 单次转换

1.3.2 连续转换

1.3.3 连续转换

二、硬件连接

三、移植文件（单次采样）

3.1board_adc.c

3.2 board_adc.h

四、API调用

五、SDK配置

六、使用例子

最后

相关文章

评论列表共有 0 条评论

发表评论 取消回复

发表评论取消回复