【兆易GD32H759I-EVAL】--11.ADC温度与电压测量

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      本篇讲述GD32H759I ADC测温与板载ADC电路电压测量。

一.硬件原理

      开发板板载ADC可调电路，如下图1,VR1为可调电阻。通过芯片手册ADC部分如下图2，可知ADC2为12bit ADC；内部自带温度传感器ADC2 Channel18.这里跳线帽JP76短接，VREF+参考电压3.3V.

图1：ADC电路

图2:ADC功能描述

 

二.代码准备

1.ADC配置初始化。这里测温度部分用到ADC2 Channel18, 侧外部板载可调电阻ADC接口电压使用到ADC2 Channel0.

void adc_config(void)
{
    /* reset ADC */
    adc_deinit(ADC2);
    /* ADC clock config */
    adc_clock_config(ADC2, ADC_CLK_SYNC_HCLK_DIV6);
    /* ADC contineous function enable */
    adc_special_function_config(ADC2, ADC_CONTINUOUS_MODE, DISABLE);
    /* ADC scan mode enable */
    adc_special_function_config(ADC2, ADC_SCAN_MODE, ENABLE);
    /* ADC resolution config */
    adc_resolution_config(ADC2, ADC_RESOLUTION_12B);
    /* ADC data alignment config */
    adc_data_alignment_config(ADC2, ADC_DATAALIGN_RIGHT);

    /* ADC channel length config */
    adc_channel_length_config(ADC2, ADC_INSERTED_CHANNEL, 2);

    /* ADC temperature sensor channel config */
    adc_inserted_channel_config(ADC2, 0, ADC_CHANNEL_18, 480);
    /* ADC internal reference voltage channel config */
    adc_inserted_channel_config(ADC2, 1, ADC_CHANNEL_0, 480);

    /* enable ADC temperature channel */
    adc_internal_channel_config(ADC_CHANNEL_INTERNAL_TEMPSENSOR, ENABLE);
    /* enable internal reference voltage channel */
    adc_internal_channel_config(ADC_CHANNEL_INTERNAL_VREFINT, ENABLE);

    /* ADC trigger config */
    adc_external_trigger_config(ADC2, ADC_INSERTED_CHANNEL, EXTERNAL_TRIGGER_DISABLE);

    /* enable ADC interface */
    adc_enable(ADC2);
    /* wait for ADC stability */
    delay_1ms(1);
    /* ADC calibration mode config */
    adc_calibration_mode_config(ADC2, ADC_CALIBRATION_OFFSET);
    /* ADC calibration number config */
    adc_calibration_number(ADC2, ADC_CALIBRATION_NUM1);
    /* ADC calibration and reset calibration */
    adc_calibration_enable(ADC2);

    /* ADC software trigger enable */
    adc_software_trigger_enable(ADC2, ADC_INSERTED_CHANNEL);
}

2.内部通道温度计算使用到了校准值计算斜率，然后根据内部实际采样值取点线性计算。为与实际环境温度温和，这里计算公式做了下修正。

    temperature_value_25 = ADC_TEMP_CALIBRATION_VALUE_25 & 0x0FFF;
    temperature_value_minus40 =ADC_TEMP_CALIBRATION_VALUE_MINUS40 & 0x0FFF;
    avg_slope = -(temperature_value_25 - temperature_value_minus40) / (25.0f + 40.0f);

/* value convert */
        temperature = (temperature_value_25 - (int32_t)ADC_IDATA0(ADC2))*3.3f/4096/avg_slope*1000 + 20 ;//25

3.main函数实现温度与ADC电路电压串口打印。这里参考电压3.3V,12bitadc,所以公式为 vres_value = (ADC_IDATA1(ADC2) * 3.3f / 4096);。代码如下

int main(void)
{
    /* enable the CPU cache */
    cache_enable();
    /* peripheral clocks configuration */
    rcu_config();
    /* configure systick */
    systick_config();
    /* USART configuration */
    gd_eval_com_init(EVAL_COM);
     printf("UART Init\r\n");
    /* ADC configuration */
    adc_config();
    printf("ADC Init\r\n");
    
    
    temperature_value_25 = ADC_TEMP_CALIBRATION_VALUE_25 & 0x0FFF;
    temperature_value_minus40 =ADC_TEMP_CALIBRATION_VALUE_MINUS40 & 0x0FFF;
    avg_slope = -(temperature_value_25 - temperature_value_minus40) / (25.0f + 40.0f);

    while(1) {
        /* ADC software trigger enable */
        adc_software_trigger_enable(ADC2, ADC_INSERTED_CHANNEL);
        /* delay a time in milliseconds */
        delay_1ms(3000);

        /* value convert */
        temperature = (temperature_value_25 - (int32_t)ADC_IDATA0(ADC2))*3.3f/4096/avg_slope*1000 + 20 ;//25
        vres_value = (ADC_IDATA1(ADC2) * 3.3f / 4096); 

        /* value print */
        printf(" the temperature data is %2.0f degrees Celsius\r\n", temperature);
        printf(" the reference voltage data is %5.3fV \r\n", vres_value);
        printf(" \r\n");
    }
}

 

 

三.测验

      编译烧录后，可看到温度基本稳定为环境温度。旋转调节VR1分压阻值，可看到往一个方向旋时电压递减或递增，且范围在0--3.3V之间。ADC测试日志如下:

图3:ADC测试

      至此，实现开发板ADC功能。

 

Jacktang

ADC温度与电压测量的功能已经测试实现，完美

秦天qintian0303

独立采集的还是连续采集的？实现的还是挺不错的，可以适当加一下ADC模式的介绍

dirty

秦天qintian0303 发表于 2024-6-11 08:59 独立采集的还是连续采集的？实现的还是挺不错的，可以适当加一下ADC模式的介绍

独立的，在初始化里连续模式是禁能的，使用时候触发使能后采样。后面建议可以考虑，编写时候也存在不可能面面俱到，将关注点、重点地方会提一下。其次官方文档也有些介绍，想多些了解查阅下资料还是比较重要的

dirty

Jacktang 发表于 2024-6-11 07:26 ADC温度与电压测量的功能已经测试实现，完美

是的，采样精度还是挺高的