2021年11月02日 | AD转换之光敏电阻AIN2 ---- 学习笔记

一、逐次逼近式ADC的转换原理

逐次逼近式AD转换器与计数式A/D转换类似，只是数字量由“逐次逼近寄存器SAR”产生。SAR使用“对分搜索法”产生数字量，以8位数字量为例，SAR首先产生8位数字量的一半，即10000000B,试探模拟量Vi的大小，若Vn>Vi，清除最高位，若Vn

二、时序图与引脚

三、代码

3.1、main

/*

 实验现象：下载程序后数码管前4位显示光敏传感器检测的AD值

1，单片机-->AD/DAC模块 管脚释义

    P34-->DI   DIN   串行数据输入端，当CS为低电平时，数据在 DCLK上升沿锁存进来

P35-->CS   CS   片选信号，控制转换时序和使能串行输入输出寄存器，高电平时ADC掉电

P36-->CL   DCLK   时钟，外部时钟信号输入

P37-->DO   DOUT   串行数据输出端口。数据在DCLK的下降沿移出，当cs为高电平时为高阻态。

           BUSY   忙时信号，当cs为高电平时为高阻态

   LOVDD  数字电源输入端

   AUX     ADC辅助输入通道

     2，单片机-->动态数码管模块

    J22-->J6

P22-->J9(A)

P23-->J9(B)

P24-->J9(C)

*/

#include "reg52.h" // 此文件中定义了单片机的一些特殊功能寄存器

#include "XPT2046.h"

typedef unsigned int u16;

typedef unsigned char u8;   // 数据类型的定义

sbit LSA = P2^2;    //这三个端口共同控制数码管的位选

sbit LSB = P2^3;

sbit LSC = P2^4;

u8 disp[4]; //  字符型数组用来，存储点亮数码管前四位的数据

u8 code smgduan[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; // 0~9的数字显示

/*延时函数*/

void delay(u16 i)

{

   while(i--);

}

/*数据处理模块*/

void datapros()

{

u16 temp;  // 整型变量

/*static修饰的静态局部变量只执行一次，而且延长了局部变量的生命周期，直到程序运行结束以后才释放。

static修饰全局变量的时，这个全局变量只能在本文件中访问，不能在其它文件中访问，即便是extern外部声明也不可以

static修饰一个函数，则这个函数的只能在本文件中调用，不能被其他文件调用。Static修饰的局部变量存放在全局数据区的静态变量区。*/

static u8 i; 

if(i==50)

{

i=0;

/*

 AIN0电位器：如果要检测转换电位器模拟信号，控制字命令寄存器值为0X94或者0XB4.

 如果要检测转换热敏电阻模拟信号，控制字命令寄存器值为0XD4.

  AIN2光敏电阻:如果要检测转换光敏电阻模拟信号，控制字命令寄存器值为0XA4.

 如果要检测转换AIN3通道上模拟信号，控制字命令寄存器值为0XE4.

*/

temp = Read_AD_Data(0xA4); // AIN2光敏电阻

}

 i++;

 disp[0] = smgduan[temp/1000];        // 千位

 disp[1] = smgduan[temp%1000/100];   // 百位

 disp[2] = smgduan[temp%1000%100/10]; //十位

 disp[3] = smgduan[temp%1000%100%10]; // 个位

}

/*数码管显示模块*/

void DigDisplay()

{

u8 i;

for(i=0;i<4;i++)

{

switch(i)  // 位选

{

           case(0):

            LSA=1;LSB=1;LSC=1; break;//显示第0位

        case(1):

LSA=0;LSB=1;LSC=1; break;//显示第1位

case(2):

LSA=1;LSB=0;LSC=1; break;//显示第2位

case(3):

LSA=0;LSB=0;LSC=1; break;//显示第3位

}

           P0=disp[i]; // 发送数据

   delay(100);   // 延时一段时间

   P0 =0x00;     // 消影

}

}

/* 主函数*/

void main()

  {

  while(1)

    {

      datapros();     // 数据处理函数

      DigDisplay();   // 数码管显示函数

   }

 }

3.3、XPT2046芯片控制引脚定义、函数、变量声明文件

#ifndef _XPT2046_H_

#define _XPT2046_H_

// 包含头文件

#include

#include

// 重定义关键字

#ifndef uchar

#define uchar unsigned char

#endif

#ifndef uint

#define uint unsigned int 

#endif

#ifndef ulong

#define ulong unsigned long

#endif

// IO定义

sbit DOUT = P3^7;

sbit CLK  = P3^6;

sbit CS  = P3^5;  

sbit DIN  = P3^4;

// 函数定义

uint Read_AD_Data(uchar cmd);

uint SPI_Read(void);

void SPI_Write(uchar dat);

3.3、XPT2046.c芯片控制

 #include"XPT2046.h"

// 初始化触摸函数

void SPI_Start(void)

{

  CLK=0; // 时钟，外部时钟信号输入

  CS=1;     // 片选信号，控制转换时序和使能串行输入输出寄存器，高电平时ADC掉电

  DIN=1;    // 串行数据输入端，当CS为低电平时，数据在 DCLK上升沿锁存进来

  CLK=1;

  CS=0;

}

/*写数据

CLK外部时钟 上升沿时   由DIN端口输入数据并锁存

*/ 

void SPI_Write(uchar dat)

{

 uchar i;    // 字符型变量

 CLK=0; // 外部时钟  低电平

 for(i=0;i<8;i++)

 {

 /* 逐次逼近式AD转换原理

  逐次逼近式AD转换器与计数式A/D转换类似，只是数字量由“逐次逼近寄存器SAR”产生。

SAR使用“对分搜索法”产生数字量，以8位数字量为例，SAR首先产生8位数字量的一半，

即10000000B,试探模拟量Vi的大小，若Vn>Vi，清除最高位，若Vn SAR又以对分搜索法确定次高位，即以低7位的一半y1000000B(y为已确定位)试探模拟量Vi的大小。

在bit6确定后，SAR以对分搜索法确定bit5位，即以低6位的一半yy100000B(y为已确定位)试探模拟量的大小。

重复这一过程，直到最低位bit0被确定，转换结束

 */

 DIN = dat >> 7;  // 右移7位 将dat的最高位赋给DIN

 dat<<=1;         //  dat=dat<<1 将保存在dat中的最高位移出 进行下次循环

 CLK = 0;

   // 上升沿放置数据，如将数据传输至数据线

 CLK = 1;

 }

}

  /*读数据函数

  CLK 时钟信号输入端口  下降沿时(CLK=1 变为 CLK=0) 数据移出

  */

uint SPI_Read(void)

{

uint i, dat = 0;  // 定义整型变量

CLK = 0;

for(i=0;i<12;i++)

{

 dat <<=1;       // dat = dat << 1;  左移1位

 CLK=1;

               // 下降沿数据移出

 CLK =0;

 /*  

 与&&  and   a && b    a  and  b  

 或||  or            a || b    a   or  b

 非!                 !1=0 

 按位与(&)          a & b     a  and b 

 按位或(|)           a | b     a  or  b

 */

 dat |= DOUT;     // dat = dat | DOUT    

}

 return dat;

}

/*cmd:读取的X或Y*/ 

uint Read_AD_Data(uchar cmd)

{

uchar i;        // 无符号的字符型变量

uint AD_Value;  // 整型变量

CLK =0; // 外部时钟信号输入

CS = 0;         //片选信号，控制转换时序和使能串行输入输出寄存器，高电平时ADC掉电（高电平不工作，低电平工作）

SPI_Write(cmd);

for(i=6;i>0;i--); // 发送一个时钟周期，清除BUSY

CLK = 1;    // 下降沿移出数据

_nop_();    // 延时1us

_nop_();    // 延时1us

CLK = 0;

_nop_();    // 延时1us

_nop_(); // 延时1us

AD_Value = SPI_Read();

CS =1;

return AD_Value;

}