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tkl_adc | ADC 驱动

说明

简介

ADC,Analog to Digital Converter,模拟/数字转换器,通常是指一个将时间连续、幅值也连续的模拟信号转变为时间离散、幅值也离散的数字信号的电子元件。

A/D 转换一般要经过取样、保持、量化及编码 4 个过程。在实际电路中,这些过程有的是合并进行的,例如,取样和保持,量化和编码往往都是在转换过程中同时实现的。

分类

直接 ADC并联比较型 ADC
逐次逼近型 ADC
闪存型 ADC
间接 ADC双积分型 ADC

技术指标

分辨率:理论上 ADC 对输入信号的分辨能力,一般有 8 位、10 位、12 位、16 位等

精度:实际模拟电压与采样电压之间的差值,差值的最大值为绝对精度,差值的最大值与满刻度模拟电压得百分比称为相对误差

转换时间:每次采样所需的时间,表征 ADC 的转换速度,与 ADC 的时钟频率、采样周期、转换周期有关

数据输出方式:并口输出、串口输出

工作电压:需要注意 ADC 的工作电压范围、能否直接测量负电压等;

API 描述

tkl_adc_init

OPERATE_RET tkl_adc_init(TUYA_ADC_NUM_E port_num, TUYA_ADC_BASE_CFG_T *cfg);
  • 功能描述:

    • ADC 初始化
  • 参数:

    • port_num:ADC 端口号,一个端口对应一个 ADC 实体器件(一般有多个通道),取值如下:

      名字定义备注
      TUYA_ADC_NUM_0ADC 端口 0
      TUYA_ADC_NUM_1ADC 端口 1
      TUYA_ADC_NUM_2ADC 端口 2
      TUYA_ADC_NUM_3ADC 端口 3
      TUYA_ADC_NUM_4ADC 端口 4
      TUYA_ADC_NUM_5ADC 端口 5
    • cfg:ADC 基础配置,取值如下:

      typedef struct {
      TUYA_AD_DA_CH_LIST_U ch_list; // ADC 通道列表
      uint8_t ch_nums; // 需要采集的ADC 通道个数
      uint8_t width; // 分辨率(位宽)
      uint32_t freq; // 采样频率
      TUYA_ADC_TYPE_E type; // ADC 采样类型
      TUYA_ADC_MODE_E mode; // ADC 采样模式
      uint16_t conv_cnt; // ADC 采样次数
      uint32_t ref_vol; // ADC 参考电压(单位:mv)
      } TUYA_ADC_BASE_CFG_T;

      TUYA_AD_DA_CH_LIST_U:

      typedef union {
      TUYA_AD_DA_CH_LIST_BIT_T bits;
      uint32_t data;
      }TUYA_AD_DA_CH_LIST_U;
      typedef struct {
      uint32_t ch_0 : 1;
      uint32_t ch_1 : 1;
      uint32_t ch_2 : 1;
      uint32_t ch_3 : 1;
      uint32_t ch_4 : 1;
      uint32_t ch_5 : 1;
      uint32_t ch_6 : 1;
      uint32_t ch_7 : 1;
      uint32_t ch_8 : 1;
      uint32_t ch_9 : 1;
      uint32_t ch_10 : 1;
      uint32_t ch_11 : 1;
      uint32_t ch_12 : 1;
      uint32_t ch_13 : 1;
      uint32_t ch_14 : 1;
      uint32_t ch_15 : 1;
      uint32_t rsv :16;
      }TUYA_AD_DA_CH_LIST_BIT_T;

      采集通道列表可以使用 bit 位操作,也可以通过 data 操作,两者效果相同。

      ch_nums 采集的通道数量。

      TUYA_ADC_TYPE_E:

      名字定义备注
      TUYA_ADC_INNER_SAMPLE_VOLADC 采样内部电压(例如电源电压)
      TUYA_ADC_EXTERNAL_SAMPLE_VOLADC 采样外部电压(例如外部引脚电压)

      TUYA_ADC_MODE_E:

      typedef enum {
      TUYA_ADC_SINGLE = 0, ///< Single conversion mode
      TUYA_ADC_CONTINUOUS, ///< Continuous conversion mode
      TUYA_ADC_SCAN, ///< Scan mode
      } TUYA_ADC_MODE_E;
      名字定义备注
      TUYA_ADC_SINGLE单通道采集
      TUYA_ADC_CONTINUOUS单通道多次采集
      TUYA_ADC_SCAN扫描模式采集可多通道采集

      conv_cnt 指定采集模式下的采集次数。

  • 返回值:

    • OPRT_OK - 成功
    • 其他请参考文件 tuya_error_code.hOS_ADAPTER_ADC 定义部分

tkl_adc_deinit

OPERATE_RET tkl_adc_deinit(TUYA_ADC_NUM_E port_num);
  • 功能描述:
    • ADC 去初始化状态
  • 参数:
    • port_num:ADC 端口号
  • 返回值:
    • OPRT_OK - 成功
    • 其他请参考文件 tuya_error_code.hOS_ADAPTER_ADC 定义部分

tkl_adc_width_get

uint8_t tkl_adc_width_get(TUYA_ADC_NUM_E port_num);
  • 功能描述:
    • ADC 查询分辨率(位宽)
  • 参数:
    • port_num:ADC 端口号
  • 返回值:
    • OPRT_OK - 成功
    • 其他请参考文件 tuya_error_code.hOS_ADAPTER_ADC 定义部分

tkl_adc_ref_voltage_get

uint32_t tkl_adc_ref_voltage_get(TUYA_ADC_NUM_E port_num);
  • 功能描述:
    • ADC 查询参考电压
  • 参数:
    • port_num:ADC 端口号
  • 返回值:
    • OPRT_OK - 成功
    • 其他请参考文件 tuya_error_code.hOS_ADAPTER_ADC 定义部分

tkl_adc_temperature_get

int32_t tkl_adc_temperature_get(void);
  • 功能描述:
    • ADC 查询温度(此处指查询芯片温度)
  • 返回值:
    • OPRT_OK - 成功
    • 其他请参考文件 tuya_error_code.hOS_ADAPTER_ADC 定义部分

tkl_adc_read_data

OPERATE_RET tkl_adc_read_data(TUYA_ADC_NUM_E port_num, int32_t *buff, uint16_t len);
  • 功能描述:
    • ADC 读取数据
  • 参数:
    • port_num:ADC 端口号
    • buff:ADC 数据缓冲区
    • len:ADC 数据缓冲区的长度
  • 返回值:
    • OPRT_OK - 成功
    • 其他请参考文件 tuya_error_code.hOS_ADAPTER_ADC 定义部分

tkl_adc_read_single_channel

OPERATE_RET tkl_adc_read_single_channel(TUYA_ADC_NUM_E port_num, uint8_t ch_id, int32_t *data);
  • 功能描述:
    • ADC 读取数据(单通道)
  • 参数:
    • port_num:ADC 端口号
    • ch_id:ADC 通道号
    • data:ADC 数据缓冲区
  • 返回值:
    • OPRT_OK - 成功
    • 其他请参考文件 tuya_error_code.hOS_ADAPTER_ADC 定义部分

tkl_adc_read_voltage

OPERATE_RET tkl_adc_read_voltage(TUYA_ADC_NUM_E port_num, int32_t *buff, uint16_t len);
  • 功能描述:
    • ADC 读取电压
  • 参数:
    • port_num:ADC 端口号
    • buf:ADC 电压缓冲区
    • len:ADC 电压缓冲区长度
  • 返回值:
    • OPRT_OK - 成功
    • 其他请参考文件 tuya_error_code.hOS_ADAPTER_ADC 定义部分

示例

示例 1

void tuya_adc_single_channel_test(void)
{
OPERATE_RET ret;
TUYA_ADC_BASE_CFG_T adc_cfg;
uint32_t adc_value = 0;
uint16_t channel = 0;

adc_cfg.ch_list.data = 1; // or adc_cfg.ch_list.bits.ch_0 = 1;
adc_cfg.ch_nums = 1;
adc_cfg.type = TUYA_ADC_INNER_SAMPLE_VOL;
adc_cfg.mode = TUYA_ADC_SINGLE;
adc_cfg.width = 10;
adc_cfg.conv_cnt = 1;

ret = tkl_adc_init(ADC_NUM_0, &adc_cfg);
if(ret != OPRT_OK) {
// failed
return;
}

ret = tkl_adc_read_single_channel(ADC_NUM_0, channel, &adc_value);
if(ret != OPRT_OK) {
// failed
return;
}

// 输出 adc_value 的值

ret = tkl_adc_deinit(ADC_NUM_0);
if(ret != OPRT_OK) {
// failed
return;
}
}

示例 2

#define ADC_CHANNEL_NUM 3

void tuya_adc_multi_channel_test(void)
{
OPERATE_RET ret;
TUYA_ADC_BASE_CFG_T adc_cfg;
uint32_t adc_value[ADC_CHANNEL_NUM] = {0};

adc_cfg.ch_list.bits.ch_0 = 1;
adc_cfg.ch_list.bits.ch_1 = 1;
adc_cfg.ch_list.bits.ch_2 = 1;
adc_cfg.ch_nums = ADC_CHANNEL_NUM;
adc_cfg.type = TUYA_ADC_INNER_SAMPLE_VOL;
adc_cfg.mode = TUYA_ADC_SCAN;
adc_cfg.width = 10;
adc_cfg.conv_cnt = 1;

ret = tkl_adc_init(ADC_NUM_0, &adc_cfg);
if(ret != OPRT_OK) {
// failed
return;
}

ret = tkl_adc_read_data(ADC_NUM_0, adc_value, ADC_CHANNEL_NUM);
if(ret != OPRT_OK) {
// failed
return;
}

// 输出 adc_value[ADC_CHANNEL_NUM] 的值

ret = tkl_adc_deinit(ADC_NUM_0);
if(ret != OPRT_OK) {
// failed
return;
}
}