基于rt-thread studio的sdk開發adc的應用詳解

本文將介紹基于 rt-thread studio的 sdk開發 adc的應用。本實驗是在昨天的《中科藍訊 AB32VG1開發板OLED顯示實驗》項目基礎上，增加ADC電壓采集的功能，將模擬量通道7采集到的電壓值顯示在OLED顯示屏。

《中科藍訊 AB32VG1開發板OLED顯示實驗》文章的地址連接：中科藍訊 AB32VG1開發板OLED顯示實驗 。

根據說明書，AB32VG1開發板上有 16個通道的 10 bit的 ADC模塊，最大采樣速度是 78k/s; ADC模塊時鐘的最大速度是 1MHz，有內部 100k的上拉電阻。本文通過 RT-Thread Studio配置 ADC驅動，完成ADC7通道的電壓采集，并顯示在OLED工作，使開發板上電，自動采集電壓，OLED顯示兩行字符串：第一行顯示“The Voltage”，第二行顯示電壓值“0.00V”。電路原理如圖所示，

從電路原理圖可知，：使用的是 ADC的第 7個通道,根據原理圖可知對應的是 PE5管腳，所以這里需要用杜邦線將PE5接到3.3V電源上，開發板實物杜邦線連接如圖所示：其中白色是連接PE5與3.3V電源，其余接線為OLED相關，詳見圖中標注。

I2C的 OLED屏，芯片 SSD1309.

步驟說明：

首先啟動RT-Thread Studio，在工程項目中打開AB32VG1_IIC_OLED,（如果還沒有這個工程，請看中科藍訊 AB32VG1開發板OLED顯示實驗 (qq.com)完成工程創建），展開工程，雙擊打開RT-Thread Settings,如下圖所示

雙擊任意軟件包或者點擊右側的“<<”，都可以進入的配置界面，彈出軟件包和硬件配置界面，如下圖所示,這里切換到硬件選型，如圖所示開啟名字為ADC0的AD轉換設備，打對號即可。配置好后 ctrl+s?保存配置

2. ADC設備使用示例

ADC設備的具體使用方式可以參考rt-thread官方開發文檔，官網連接：ADC設備 (rt-thread.org)，從官方demo看，示例代碼的主要步驟如下：

首先根據 ADC設備名稱 “adc1”查找設備獲取設備句柄，代碼如下：

/*查找設備 */

adc_dev = (rt_adc_device_t)rt_device_find(ADC_DEV_NAME);

if(adc_dev == RT_NULL)

{

rt_kprintf("adc sample run failed! can't find %s device!\n", ADC_DEV_NAME);

returnRT_ERROR;

}

這里如果設備不存在，rt_device_find函數將返回NULL（RT_NULL），串口控制臺會看到打印adc sample run failed! can't find字樣，程序執行結束。

如果設備存在，下一步就是使能設備后讀取 adc1設備對應的通道 5的采樣值，

/*使能設備 */

ret = rt_adc_enable(adc_dev, ADC_DEV_CHANNEL);

/*讀取采樣值 */

value = rt_adc_read(adc_dev, ADC_DEV_CHANNEL);

rt_kprintf("the value is :%d \n", value);

這里rt_kprintf將轉換之后的數字量串口打印輸出。

最后根據讀取的數字量，做一個標度變換，將數字量轉為為實際的電壓值。根據分辨率為 12位，參考電壓為 3.3V計算實際的電壓值。代碼如下：

vol = value * REFER_VOLTAGE / CONVERT_BITS;

rt_kprintf("the voltage is :%d.%02d \n", vol / 100, vol % 100);

這里rt_kprintf將標度變換之后的采樣電壓值串口打印輸出。

最后關閉 ADC設備對應通道。代碼如下：

ret = rt_adc_disable(adc_dev, ADC_DEV_CHANNEL);

demo例程的最后一行代碼是導出到 msh命令列表中，這樣需要在 finsh命令行輸入 tab鍵，彈出支持的命令，輸入 adc_vol_sample，才可以啟動AD轉換。

MSH_CMD_EXPORT(adc_vol_sample, adc voltage convert sample);

3.修改main函數代碼

在了解了官方ADC設備示例代碼之后，下面對main函數修改。首先將官方代碼拷貝到main函數中，然后修改ADC設備名稱、ADC通道、參考電壓、轉換位數如下所示：這里設備為ADC0，模擬量通道為7，采集3.3V電壓，轉換位數為10位。

#defineADC_DEV_NAME "adc0" /* ADC設備名稱 */

#defineADC_DEV_CHANNEL 7 /* ADC通道 */

#defineREFER_VOLTAGE 330 /*參考電壓 3.3V,數據精度乘以100保留2位小數*/

#defineCONVERT_BITS (1 << 10)? ?/*?轉換位數為12位 */

修改函數定義staticintadc_vol_sample(int argc,char*argv[])為staticintadc_vol_sample()，同時將程序最后一句代碼MSH_CMD_EXPORT(adc_vol_sample, adc voltage convert sample);刪除，因為直接在主程序調用，上電執行ADC轉換，這個就不要了。修改之函數后代碼如圖所示：

主程序調用adc_vol_sample,就可以了。要在主程序添加變量staticintadvlue;

編譯沒有錯誤，就可以將程序下載到開發板運行，打開downloader下載切換到開發模式，就可以看到ADC轉換的結果如下圖所示.

4.編寫OLED顯示代碼

上一篇文章，通過OLED實現了字符串顯示，要實現電壓值的顯示，這里首先要將整型的電壓值，分解出每一位，然后轉化為字符輸出顯示。轉換顯示代碼如下所示。

main函數完整代碼如下，開發板實際運行如最后圖片所示。

/*

* Copyright (c) 2020-2021, Bluetrum Development Team

*

* SPDX-License-Identifier: Apache-2.0

*

* Change Logs:

* Date Author Notes

* 2020/12/10 greedyhao The first version

*/

/**

* Notice!

* All functions or data that are called during an interrupt need to be in RAM.

* You can do it the way exception_isr() does.

*/

#include

#include

#include

#include

#include"board.h"

#include"ssd1306.h"http://包含SSD1306的頭文件

#defineADC_DEV_NAME "adc0" /* ADC設備名稱 */

#defineADC_DEV_CHANNEL 7 /* ADC通道 */

#defineREFER_VOLTAGE 330 /*參考電壓 3.3V,數據精度乘以100保留2位小數*/

#defineCONVERT_BITS (1 << 10)? ?/*?轉換位數為12位 */

voiddisplay(inttmp)

{

//330

unsignedcharcount;

unsignedchardatas[] = {0, 0, 0, 0, 0};

datas[0] = tmp / 100;

datas[1] = tmp % 100 / 10;

datas[2] = tmp % 100 % 10;

ssd1306_SetCursor(40, 40);//添加代碼，設置顯示光標位置

ssd1306_WriteChar('0'+datas[0], Font_11x18,White);

ssd1306_WriteChar('.', Font_11x18,White);

for(count = 1; count != 3; count++)

{

ssd1306_WriteChar('0'+datas[count], Font_11x18,White);

}

ssd1306_WriteChar('V', Font_11x18,White);

ssd1306_UpdateScreen();////添加代碼，更新顯示屏信息

}

staticintadc_vol_sample()

{

rt_adc_device_t adc_dev;

unsignedcharTemp_Disp_Buff[17];

rt_uint32_t value, vol;

rt_err_t ret = RT_EOK;

/*查找設備 */

adc_dev = (rt_adc_device_t)rt_device_find(ADC_DEV_NAME);

if(adc_dev == RT_NULL)

{

rt_kprintf("adc sample run failed! can't find %s device!\n", ADC_DEV_NAME);

returnRT_ERROR;

}

/*使能設備 */

ret = rt_adc_enable(adc_dev, ADC_DEV_CHANNEL);

/*讀取采樣值 */

value = rt_adc_read(adc_dev, ADC_DEV_CHANNEL);

rt_kprintf("the value is :%d \n", value);

/*轉換為對應電壓值 */

vol = value * REFER_VOLTAGE / CONVERT_BITS;

rt_kprintf("the voltage is :%d.%02d \n", vol / 100, vol % 100);

/*關閉通道 */

ret = rt_adc_disable(adc_dev, ADC_DEV_CHANNEL);

display(vol);

returnret;

}

intmain(void)

{

uint8_t pin = rt_pin_get("PE.1");

staticintadvlue;

rt_pin_mode(pin, PIN_MODE_OUTPUT);

rt_kprintf("Hello, world\n");

ssd1306_Init();//添加代碼，顯示屏初始化

ssd1306_SetCursor(2, 6);//添加代碼，設置顯示光標位置

ssd1306_WriteString("The voltage", Font_11x18,White);//添加代碼，設置顯示內容

ssd1306_SetCursor(40, 40);//添加代碼，設置顯示光標位置

display(0);

ssd1306_UpdateScreen();////添加代碼，更新顯示屏信息

while(1)

{

rt_pin_write(pin, PIN_LOW);

rt_thread_mdelay(500);

rt_pin_write(pin, PIN_HIGH);

rt_thread_mdelay(500);

advlue=adc_vol_sample();

}

}

下一期文章，等電路板返回，做一下DS18B20測溫實現。

編輯：fqj