作者:阿思翠 | 来源:互联网 | 2023-10-10 09:03
本文主要介绍关于stm32,嵌入式的知识点,对【ADS1115--已调通(附源码)】和【】有兴趣的朋友可以看下由【俗世老道】投稿的技术文章,希望该技术和经验能帮到你解决你所遇的嵌入式STM32相关技术
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ADS1115模块--文尾附STM32工程 前言简介工作流程寄存器讲解源码源码讲解资源链接
前言
最近做项目用到了ADS1115,一款常用的16位ADC,下面说说本人的理解
简介
对于用户来说我们能从上面这张框图GET到以下几点:
adc类型为16位∑-Δ型,意味着精度还是比较高了
MUX为输入多路复用器,作用可以理解为对输入方式进行选择,比如是用差分还是单端输入
PGA为可编程增益放大器,根据需要负责把模拟量进行放大
此款adc采用了IIC通信,与IIC相关的引脚为SCL,SDA,ADDR,其中ADDR为从机地址选择引脚
本文ADDR直接接地,所以从机地址为0x90
Comparator为可编程比较器,作用是在配置好相应的寄存机阈值后进行报警输出(本文未涉及)
工作流程
上图是ADS1115读的时序逻辑:主机发送开始信号->主机发送从机地址->等待从机应答->主机发送需要操作的寄存器(这里是 Conversion register 里面装着转换好的数字量)->等待从机应答->主机发送停止信号->主机发送开始信号->主机发送从机地址->等待从机应答->主机读取高八位数字量->等待从机应答->主机读取低八位数字量->等待从机应答->主机发送停止信号
上图是ADS1115写的时序逻辑:主机发送开始信号->主机发送从机地址->等待从机应答->主机发送需要操作的寄存器(这里是 Config register 配置ADS1115的一些参数,后面会分析)->等待从机应答->主机发送配置数据的高八位->等待从机应答->主机发送配置数据的低八位->等待从机应答->主机发送停止信号
寄存器讲解
ADS1115有4个寄存器,分别是前面提到的Conversion register(16位)、Config register(16位)与两个设置阈值的寄存器(使能比较模式时用)
宏定义四个寄存器的地址
#define REG_Conversion 0x00
#define REG_config 0x01
#define REG_L_thresh 0x02
#define REG_H_thresh 0x03
下面详细说说Config register
#define OS 1
#define MUX 0x04
#define PGA 0x01
#define MODE 0x00
#define DR 0x04
#define COMP_MODE 0
#define COMP_POL 0
#define COMP_LAT 0
#define COMP_QUE 0x3
#define config_MSB (OS << 7)|(MUX << 4)|(PGA << 1)|(MODE)
#define config_LSB (DR << 5)|(COMP_MODE << 4)|(COMP_POL << 3)|(COMP_LAT << 2)|(COMP_QUE)
第15位:OS读操作可以知道当前设备的工作状态,写操作可以设置单次转换(必须为断电模式下,当对OS写1时,设备会进入上电模式并完成一次数据转换,然后会自动将OS置0)下面是数据手册的解释
第14-12位:MUX2为输入多路复用器,对输入模式进行选择,如上图有八种输入模式,分别是四种差分与四种单端输入,本文配置为A0单端输入(0x04)
第11-9位:PGA为可编程增益放大器,设置FSR(满刻度的范围),本文配置为-4.096V-4.096V(0x01)后面电压计算公式与这个有关
第8位:MODE选择持续转换模式与单拍模式(单排模式需要OS位触发),本文配置为连续转换模式(0x00)
第7-5位:DR配置data rate数据传输速率,本文配置为128SPS(0x04)
第4-2位:对比较器的配置(由于本文未涉及,在这就不多说了)
第1-0位:本位配置为关闭比较器并将ALERT/RDY引脚设置为高阻抗模式(0x3)
源码
#ifndef ADS1115_H
#define ADS1115_H
#include "i2c.h"
#define REG_Conversion 0x00
#define REG_config 0x01
#define REG_L_thresh 0x02
#define REG_H_thresh 0x03
#define OS 1
#define MUX 0x04
#define PGA 0x01
#define MODE 0x00
#define DR 0x04
#define COMP_MODE 0
#define COMP_POL 0
#define COMP_LAT 0
#define COMP_QUE 0x3
#define config_MSB (OS << 7)|(MUX << 4)|(PGA << 1)|(MODE)
#define config_LSB (DR << 5)|(COMP_MODE << 4)|(COMP_POL << 3)|(COMP_LAT << 2)|(COMP_QUE)
#define Lo_thresh 0x8000
#define Hi_thresh 0x7FFF
void ADS1115_Write(u8 Reg , u8 reg_MSB , u8 reg_LSB);
float ADS1115_ReadAD(void);
void ADS115_config(void);
#endif
#include "ads1115.h"
#include "SysTick.h"
void ADS1115_Write(u8 Reg , u8 reg_MSB , u8 reg_LSB)
{
I2C_Start();
I2C_SendByte(0x90+0);
while(I2C_WaitAck());
I2C_SendByte(Reg);
while(I2C_WaitAck());
I2C_SendByte(reg_MSB);
while(I2C_WaitAck());
I2C_SendByte(reg_LSB);
while(I2C_WaitAck());
I2C_Stop();
}
float ADS1115_ReadAD()
{
float ret;
uint16_t data;
I2C_Start();
I2C_SendByte(0x90+0);
while(I2C_WaitAck());
I2C_SendByte(REG_Conversion);
while(I2C_WaitAck());
I2C_Stop();
delay_us(5);
I2C_Start();
I2C_SendByte(0x90+1);
while(I2C_WaitAck());
data = I2C_ReadByte(1);
data = (data << 8)&0xff00;
data+= I2C_ReadByte(1);
I2C_Stop();
if(data>0x8000)
ret=((float)(0xffff-data)/32768.0)*4.096;
else
ret=((float)data/32768.0)*4.096;
return ret;
}
void ADS115_config()
{
ADS1115_Write(REG_config, config_MSB ,config_LSB);
}
源码讲解
代码中主要有void ADS115_config()与float ADS1115_ReadAD()两个函数
其中ADS115_config()配置函数的功能是对Config register寄存器进行配置,写入的值为0xC2(config_MSB )0x83(config_LSB)
ADS1115_ReadAD()函数返回的值为转换好的电压值
这两个函数的逻辑完全是按照上方的工作流程来写
资源链接
链接:https://pan.baidu.com/s/1OzdbtXzelk2rutXFWvmooA
提取码:5iqt
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