CC2530(zigbee)入门开发: ADC应用「建议收藏」

小知识，大挑战！本文正在参与“程序员必备小知识”创作活动。

一、ADC功能介绍

ADC功能是将模拟量转为数字量的数模转换器；平时测量的温度、光照强度、烟雾浓度、酒精浓度这些数据都是属于模拟量，需要使用相关的线性变化传感器进行检测，然后通过ADC采样转为数字量，得到最终的一组数据。

ADC这个功能在很多低配单片机上是不自带的，CC2530是带了ADC采集功能，做一些模拟转换的应用就很方便，不需要再去额外的挂载其他外设ADC芯片。

二、配置ADC相关寄存器

要使用ADC功能，需要配置APCFG寄存器,下面截图来至官方的数据手册，将寄存器对应位配置为1即可开启模拟IO功能。

三、示例代码

3.1 配置ADC采集内部温度示例代码

/****************************************************************************** CC2530模块AD测试程序 通过内置温度传感器实现温度采集 ******************************************************************************/
#include <ioCC2530.h>
#include <stdio.h>

#define uint unsigned int
// Data
typedef unsigned char       BYTE;

// Unsigned numbers
typedef unsigned char       UINT8;
typedef unsigned char       INT8U;
typedef unsigned short      UINT16;
typedef unsigned short      INT16U;
typedef unsigned long       UINT32;
typedef unsigned long       INT32U;

// Signed numbers
typedef signed char         INT8;
typedef signed short        INT16;
typedef signed long         INT32;

#define ADC_REF_1_25_V 0x00
#define ADC_14_BIT 0x30
#define ADC_TEMP_SENS 0x0E

#define DISABLE_ALL_INTERRUPTS() (IEN0 = IEN1 = IEN2 = 0x00)

#define ADC_SINGLE_CONVERSION(settings) \ do{ ADCCON3 = (settings); }while(0)

#define ADC_SAMPLE_SINGLE() \ do { ADC_STOP(); ADCCON1 |= 0x40; } while (0)

#define ADC_SAMPLE_READY() (ADCCON1 & 0x80)

#define ADC_STOP() \ do { ADCCON1 |= 0x30; } while (0)

#define ADC14_TO_CELSIUS(ADC_VALUE) ( ((ADC_VALUE) >> 4) - 335)

/************************** 系统时钟 不分频 计数时钟 32分频 **************************/
void InitClock(void) {
    CLKCONCMD = 0x28;           //时器计数时钟设定为1M Hz, 系统时钟设定为32 MHz 
    while(CLKCONSTA & 0x40);    //等晶振稳定
}

/***************************************** 串口初始化函数：初始化串口 UART0 *****************************************/
void InitUART0(void) {
    PERCFG = 0x00;				 //位置1 P0口
    P0SEL = 0x3c;				 //P0用作串口
    
    P2DIR &= ~0XC0;                           //P0优先作为UART0 
    U0CSR |= 0x80;   	                  //串口设置为UART方式
    U0GCR |= 9;				
    U0BAUD |= 59;		                  //波特率设为19200

    UTX0IF = 1;                               //UART0 TX中断标志初始置位1 
    U0CSR |= 0X40;				  //允许接收
    IEN0 |= 0x84;				  //开总中断，接收中断
}

/**************************************************************** 串口发送字符串函数 ****************************************************************/
void UartTX_Send_String(char *Data,int len) {
  int j;
  for(j=0;j<len;j++)
  {
    U0DBUF = *Data++;
    while(UTX0IF == 0);
    UTX0IF = 0;
  }
   U0DBUF = 0x0A;        //换行
   while(UTX0IF == 0);
   UTX0IF = 0;
}

/**************************************************************** 延时函数 ****************************************************************/
void Delay(uint n) {
    uint i;
    for(i=0;i<n;i++);
    for(i=0;i<n;i++);
    for(i=0;i<n;i++);
    for(i=0;i<n;i++);
    for(i=0;i<n;i++);
}

INT16 AvgTemp;

/**************************************************************** 温度传感器初始化函数 ****************************************************************/
void initTempSensor(void) {
   DISABLE_ALL_INTERRUPTS();            //关闭所有中断
   InitClock();                         //设置系统主时钟为32M
   *((BYTE __xdata*) 0x624B) = 0x01;    //开启温度传感器
   *((BYTE __xdata*) 0x61BD) = 0x01;    //将温度传感器与ADC连接起来
}

/**************************************************************** 读取温度传感器AD值函数 ****************************************************************/
INT8 getTemperature(void) {
  UINT8   i;
  UINT16  AdcValue;
  UINT16  value;

  AdcValue = 0;
  for( i = 0; i < 4; i++ )
  {
    ADC_SINGLE_CONVERSION(ADC_REF_1_25_V | ADC_14_BIT | ADC_TEMP_SENS);    // 使用1.25V内部电压，12位分辨率，AD源为：温度传感器
    ADC_SAMPLE_SINGLE();                                                   //开启单通道ADC
    while(!ADC_SAMPLE_READY());                 //等待AD转换完成
    value =  ADCL >> 2;                         //ADCL寄存器低2位无效
    value |= (((UINT16)ADCH) << 6);    
    AdcValue += value;                          //AdcValue被赋值为4次AD值之和
  }
  value = AdcValue >> 2;                        //累加除以4，得到平均值
  return ADC14_TO_CELSIUS(value);               //根据AD值，计算出实际的温度
}

/**************************************************************** 主函数 ****************************************************************/
void main(void) {	
      char i;
      char TempValue[10]; 
      InitUART0();                                    //初始化串口
      initTempSensor();                               //初始化ADC
      while(1)
      {
        AvgTemp = 0;
        for(i = 0 ; i < 64 ; i++)
        {
          AvgTemp += getTemperature();              
          AvgTemp >>= 1;                              //每次累加后除2.
        }
         sprintf(TempValue, (char *)"%d ℃", (INT8)AvgTemp);
         UartTX_Send_String(TempValue,4);           
         Delay(50000);
      }
}

3.2 配置ADC通道0采集模拟数据

#include "ioCC2530.h"
/*===============定时器1初始化函数==================*/
void Init_Timer1() {
  T1CC0L = 0xd4;        //设置最大计数值的低8位
  T1CC0H = 0x30;        //设置最大计数值的高8位
  T1CCTL0 |= 0x04;      //开启通道0的输出比较模式
  T1IE = 1;             //使能定时器1中断
  T1OVFIM = 1;          //使能定时器1溢出中断
  EA = 1;               //使能总中断
  T1CTL = 0x0e;         //分频系数是128,模模式
}
unsigned char count = 0;
unsigned char F_time = 0;
/*================定时器1服务函数====================*/
#pragma vector = T1_VECTOR
__interrupt void Timer1_Sevice() {
  T1STAT &= ~0x01;      //清除定时器1通道0中断标志
  count++;
  if(count == 10)       //定时1秒到
  {
    F_time = 1;
    count = 0;
  }
}
/*===================UR0初始化函数====================*/
void Init_Uart0() {
  PERCFG = 0x00;    //串口0的引脚映射到位置1，即P0_2和P0_3
  P0SEL = 0x0C;     //将P0_2和P0_3端口设置成外设功能
  U0BAUD = 59;      //16MHz的系统时钟产生9600BPS的波特率
  U0GCR = 9;
  U0UCR |= 0x80;    //禁止流控，8位数据，清除缓冲器
  U0CSR |= 0xC0;    //选择UART模式，使能接收器
  UTX0IF = 0;       //清除TX发送中断标志
  URX0IF = 0;       //清除RX接收中断标志
  URX0IE = 1;       //使能URAT0的接收中断
  EA = 1;           //使能总中断
}
unsigned char dat[4];
/*===================UR0发送字符串函数==================*/
void UR0SendString(unsigned char *str, unsigned char count) {
  while(count--)       
  {
    U0DBUF = *str++;    //将要发送的1字节数据写入U0DBUF
    while(!UTX0IF);     //等待TX中断标志，即数据发送完成
    UTX0IF = 0;  
  }
}
/*===================ADC初始化函数====================*/
void Init_ADC0() {
  P0SEL |= 0x01;      //P0_0端口设置为外设功能
  P0DIR &= ~0x01;     //P0_0端口设置为输入端口
  APCFG |= 0x01;      //P0_0作为模拟I/O使用
}
/*===================读取ADC的数据====================*/
void Get_ADC0_Value() {
  ADCIF = 0;
  //参考电压选择AVDD5引脚，256抽取率，AIN0通道0
  ADCCON3 = (0x80 | 0x10 | 0x00);
  while(!ADCIF);      //等待A/D转换完成，
  dat[0] = 0xaf;
  dat[1] = ADCH;      //读取ADC数据低位寄存器
  dat[2] = ADCL;      //读取ADC数据高位寄存器
  dat[3] = 0xfa;
}
/*=======================主函数======================*/
void main() {
  Init_Uart0();
  Init_Timer1();
  Init_ADC0();
  while(1)
  {
    if(F_time == 1)           //定时1秒时间到
    {
      Get_ADC0_Value();       //进行A/D转换并读取数据
      UR0SendString(dat,4);   //向上位机发送数据
      F_time = 0;             //定时1秒标志清0
    }
  }
}