MSP430程序库<十>ADC12模块

2019-10-09来源: eefocus关键字:MSP430  程序库  ADC12模块

msp430内部含有ADC12模块,可以完成12位的模数转换,当对精度或其他指标要求不高时,可以选用430单片机内部的ADC12完成模数转换工作。这里主要实现了一个比较通用的ADC12模块初始化程序,具体的数据存储和处理需要自己在中断处理函数中添加。


硬件介绍:

msp430单片机内的ADC12模块的特点如下:12位转换精度,1位非线形误差,1位非线形积分误差;多种时钟源给ADC12模块,切本身自带时钟发生器;内置温度传感器;TimerA/TimerB硬件触发器;8路外部通道和4路内部通道;内置参考电压源和6种参考电压组合;4种模式的模数转换;16bit的转换缓存;ADC12关闭支持超低功耗;采用速度快,最高200Kbps;自动扫描和DMA使能。430内部的ADC12功能还是蛮强大的,可以有定时器触发模数转换开始,还可以和内部的DMA模块共同使用,完成高速的采样转储等高级功能。


这个AD的转化公式如下,可以根据它计算采样的模拟电压值:


image

使用AD是还要注意采样时间,430单片机的模数ADC12模块的等效模拟电压输入电路如下:


image

其中VS是信号源电压,RS是信号源内阻,VI在Ax(ADC12模块模拟输入端)上的电压,RI单片机内多路开关等效电阻,VC是保持电容上的电压(ADC12模块采样的电压),CI 是电容的值。需要根据这些值计算采样时间:


image


代入单片机上的参数后公式如下:


image


我的程序中采样时间设的是4us,可以算出如果用我的程序(不更改采样时间)的话,最大信号源内阻可以是6.8k,当信号源内阻更大时,可以自己按要求设采样时间(在程序的初始化函数内的寄存器设置部分)。


还有,ADC模数转换时要求参考电压等很稳定,为了达到这个要求,德州仪器要求这部分的电路如下:


image


即:所有参考源和电源均并联一组 0.1uF和10uF的电容。


硬件部分就说这么多了;如果需要更详细的说明,参考用户指南。


程序实现:

程序主要实现的是一个比较通用的初始化程序,内容如下:


char ADC12Init(char n,char channels[],char rep)

{

    if(n>15)

        return 0;

    //SHT0_0 

    ADC12CTL0 = ADC12ON + MSC + SHT0_0 + REFON + REF2_5V;// 开启ad,参考电压2.5v

    ADC12CTL1 = SHP + ADC12SSEL_3;                  //Use sampling timer, SMCLK

    

    for(int i = 0;i < n;i++)

    {

        if(channels[i] >= 0x80)

            return 0;

        *(char*)(ADC12MCTL0_ + i) = channels[i];    //每个MCTL设置

    }

    *(char*)(ADC12MCTL0_ + n - 1) |= EOS;           //序列结束

    

    if(rep != 0)                                  //多次转换

    {

        ADC12CTL1 |= CONSEQ_3;

    }

    else

    {

        ADC12CTL1 |= CONSEQ_1;

    }

    

    ADC12IE = 1<<(n-1);                                 // Enable ADC12IFG.n-1

    return 1;

}

程序先判断n 通道总数是否超过了可用的个数,超过则返回零然后设置ADC12CTL0和ADC12CTL1中不需要特殊设置的部分,然后在设置通道模式(根据rep参数的值);for循环设置的是每个存储寄存器的设置ADC12MCTLx ;*(char*)(ADC12MCTL0_ + n - 1) |= EOS; //序列结束 这句加入序列结束标志;最后设置中断寄存器并返回成功设置标志。其中比较特殊的是ADC12MCTL0_,这个是430提供的头文件中定义的ADC12MCTL0的地址值,以其为指针首址操作ADCMCTLx寄存器,从而利用循环设置寄存器的内容,大量减少了代码行数。


参数channels[]是每个存储寄存器的设置(除EOS位之外的),含义如下:


channels[]:对应通道设置,高四位,参考源选择;

低四位,通道选择。具体如下:

SREFx Bits

6-4

Select reference

000 VR+ = AVCC and VR. = AVSS

001 VR+ = VREF+ and VR. = AVSS

010 VR+ = VeREF+ and VR. = AVSS

011 VR+ = VeREF+ and VR. = AVSS

100 VR+ = AVCC and VR. = VREF./ VeREF.

101 VR+ = VREF+ and VR. = VREF./ VeREF.

110 VR+ = VeREF+ and VR. = VREF./ VeREF.

111 VR+ = VeREF+ and VR. = VREF./ VeREF.

INCHx Bits

3-0

Input channel select

0000 A0

0001 A1

0010 A2

0011 A3

0100 A4

0101 A5

0110 A6

0111 A7

1000 VeREF+

1001 VREF./VeREF.

1010 Temperature sensor

1011 (AVCC – AVSS) / 2

1100 (AVCC – AVSS) / 2

1101 (AVCC – AVSS) / 2

1110 (AVCC – AVSS) / 2

1111 (AVCC – AVSS) / 2

这是从用户指南里复制来的,每一位和ADC12MCTLx的意义相同(去掉EOS位),所以可用宏定义来制定这个参数,如:


char channels[3];

channels[0] = SREF_1+INCH_0;

channels[1] = SREF_1+INCH_1;

channels[2] = SREF_1+INCH_2;

ADC12Init(3,channels,1);

这是3个通道A0-A2采样,多次采样。


启动转换函数:


void ADC12Start()

{

    ADC12CTL0 |= ENC;

    ADC12CTL0 |= ADC12SC;

}

ADC初始化完成后,调用此函数开始AD转换,转换完成后(一个序列通道,如:刚才的0-2),程序自动进入AD中断,用户需要在这里为自己的函数添加处理逻辑;这里只存储了转化的结果:


#pragma vector=ADC_VECTOR

__interrupt void ADC12ISR (void)

{

    static int i;

    results[0][i] = ADC12MEM0;                // Move results, IFG is cleared

    results[1][i] = ADC12MEM1;                // Move results, IFG is cleared

    results[2][i] = ADC12MEM2;                // Move results, IFG is cleared

    i++;

    if(i>31)                                  //多次转换时 转换次数

    {

        //多次重复采样时,在这里方处理函数

        ADC12CTL0 &=~ ENC;                      //停止转换

        i=0;

    }


}

该程序实现的是多次A0-A2 32次转换,把结果存入results数组。单次时,仅仅采样一次(A0-A2)可用自己更改处理函数。


程序部分就完成了,调用时注意要自己实现处理逻辑或存储逻辑。


使用示例:

 


本程序使用方式还是加入C文件,包含H文件;不过和之前的程序不同的是要自己实现中断处理逻辑。


使用示例参见程序库中的ADC12.


#include

#include "ADC12.h"

void main( void )

{

    // Stop watchdog timer to prevent time out reset

    WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;

    ClkInit();

    char channels[3];

    channels[0] = SREF_1+INCH_0;

    channels[1] = SREF_1+INCH_1;

    channels[2] = SREF_1+INCH_2;

    ADC12Init(3,channels,1);

    _EINT();

    ADC12Start();

    LPM0;

}

这里实现的是3通道多次转换,参考电压都是内部参考电压。自己实现的处理逻辑参见前面的程序实现的最后一部分。


ADC12模块部分就到这里了,有什么不足之处,欢迎提出建议、讨论。


关键字:MSP430  程序库  ADC12模块 编辑:什么鱼 引用地址:http://news.eeworld.com.cn/mcu/ic476512.html 本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

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