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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.h 中 OS_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.h 中 OS_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：
    • ADC 分辨率（位宽）

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：
    • ADC 参考电压（单位：mv）

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.h 中 OS_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.h 中 OS_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.h 中 OS_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.h 中 OS_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;
    }
}