[经验]

Renesas RA6M4开发板之Arduino六路ADC采样分析

2022-7-20 11:25:02

1380 adc 模数转换器 RT-Thread USB接口

1.0 ADC简介

ADC(Analog-to-Digital Converter) 指模数转换器。是指将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号的器件。真实世界的模拟信号，例如温度、压力、声音或者图像等，需要转换成更容易储存、处理和发射的数字形式。模数转换器可以实现这个功能，在各种不同的产品中都可以找到它的身影。与之相对应的 DAC(Digital-to-Analog Converter)，它是 ADC 模数转换的逆向过程。ADC 最早用于对无线信号向数字信号转换。如电视信号，长短播电台发射接收等。

1.1 I/O 设备模型框架

如下图所示模数转换一般要经过采样、保持和量化、编码这几个步骤。在实际电路中，有些过程是合并进行的，如采样和保持，量化和编码在转换过程中是同时实现的。

1.2 访问 ADC 设备

应用程序通过 RT-Thread 提供的 ADC 设备管理接口来访问 ADC 硬件，相关接口如下所示：

2 RT-theard配置

2.1 硬件需求

实现功能：

板载Arduino拓展口六处模拟信号读取。

1、RA6M4开发板

2、USB下载线，ch340串口和附带2根母母线，rx—-p613;tx—-p614

实验中J13六处模拟信号需要焊接插针,方便调试

2.2 软件配置

Renesas RA6M4开发板环境配置参照：【基于 RT-Thread Studio的CPK-RA6M4 开发板环境搭建】

1、新建项目RA6M4-ADC工程

2、在RT-theard Setting 硬件下开启ADC，使能ADC0

3、打开RA Smart Congigurator，在Stacks中New Stack添加r_adc

4、在Property的Module的Channel中勾选Channel0~5

5、确认端口一一对应P000~P005

6、然后Generate Project Content 同步更新刚刚配置的文件

图形化配置已经完成，接下来配置相关代码

3 代码分析

在src文件下新建test_adc.c和test_adc.h文件，其他不变。

test_adc.c

SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
Change Logs:
Date Author Notes
2022-07-11 Asus the first version
/
#include <rtthread.h>
#include <rtdevice.h>
#define ADC_NAME "adc0" / ADC 设备名称 /
#define ADC_CHANNEL 6 / ADC 通道个数 /
#define REFER_VOLTAGE 330 / 参考电压 3.3V,数据精度乘以100保留2位小数
/
#define CONVERT_BITS (1 << 12) / 转换位数为12位 */
static int adc_sample(int argc, char argv[])
{
rt_adc_device_t adc_dev;
rt_uint32_t value, vol;
rt_err_t ret = RT_EOK;
/ 查找设备 /
adc_dev = (rt_adc_device_t)rt_device_find(ADC_NAME);
if (adc_dev == RT_NULL)
{
rt_kprintf("adc sample run failed! can't find %s device!\n", ADC_NAME);
return RT_ERROR;
}
for (int var = 0; var < ADC_CHANNEL; ++var) {
/ 使能设备 /
ret = rt_adc_enable(adc_dev, var);
/ 读取采样值 /
value = rt_adc_read(adc_dev, var);
rt_kprintf("the value is :%d \n", value);
/ 转换为对应电压值 /
vol = value * REFER_VOLTAGE / CONVERT_BITS;
rt_kprintf("the voltage is :%d.%02d \n", vol / 100, vol % 100);
/ 关闭通道 /
ret = rt_adc_disable(adc_dev, var);
}
return ret;
}
/ 导出到 msh 命令列表中 */
MSH_CMD_EXPORT(adc_sample, adc voltage convert sample);
test_adc.h

SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
Change Logs:
Date Author Notes
2022-07-11 Asus the first version
*/
#ifndef TEST_ADC_H_
#define TEST_ADC_H_
static int adc_sample(int argc, char argv[]);
#endif / TEST_ADC_H_ */
保存完是灰色，没有保存是蓝色。
adc_sample导出到 msh 命令列表中，采样1次