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HC32F005C6PA 硬件I2C采集ADS1115

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qcliu|  楼主 | 2022-12-6 15:50 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
AD, ADS, ADS1115, HC, I2c
HC32时钟为22.15MHz，继而I2C传输速率如果为100k的话，根据公式



在这里将stcI2cCfg.u8Tm设置为 0x10。

I2C端口定义       SDA -> P25     SCL -> P26

ADS1115写地址可选择0x90，0x92，在这里选择了0x92

废话不多说，先上代码

【ADS1115.c】
#include "ads1115.h"
#include "usartApp.h"
#include "i2c.h"

#define GPIO_I2C_SDA_PORT   2
#define GPIO_I2C_SDA_PIN          5

#define GPIO_I2C_SCL_PORT   2
#define GPIO_I2C_SCL_PIN          6


/*************************************************************************************
*函数名称:void I2C_init(void)
*功能描述:I2C初始化函数
*输入参数:none
*输出参数:none
*返回值:none
*其他说明:
*修改日期         版本号                   修改人             修改内容
*------------------------------------------------------------------------------------
*************************************************************************************/
void I2C_init(void)
{
        stc_i2c_config_t stcI2cCfg;
        DDL_ZERO_STRUCT(stcI2cCfg);
        Gpio_InitIOExt(GPIO_I2C_SDA_PORT,GPIO_I2C_SDA_PIN,GpioDirOut,FALSE,FALSE,TRUE,FALSE);
        Gpio_InitIOExt(GPIO_I2C_SCL_PORT,GPIO_I2C_SCL_PIN,GpioDirOut,FALSE,FALSE,TRUE,FALSE);
        Gpio_SetFunc_I2CDAT_P25();
        Gpio_SetFunc_I2CCLK_P26();
        Clk_SetPeripheralGate(ClkPeripheralI2c,TRUE);
        stcI2cCfg.enFunc = I2cBaud_En;
        stcI2cCfg.u8Tm = I2C_DRATE;
        stcI2cCfg.pfnI2cCb = NULL;
        stcI2cCfg.bTouchNvic = FALSE;
        I2C_DeInit();
        I2C_Init(&stcI2cCfg);
        I2C_SetFunc(I2cMode_En);
}
/*************************************************************************************
*函数名称:en_result_t I2C_MasterSendStart(uint8_t u8DevAddr, uint8_t channel)
*功能描述:ADS1115配置
*输入参数:u8DevAddr: 芯片写地址
*         channel: 采样通道
*输出参数:none
*返回值:en_result_t
*其他说明:
*修改日期         版本号                   修改人             修改内容
*------------------------------------------------------------------------------------
*************************************************************************************/
en_result_t I2C_MasterSendStart(uint8_t u8DevAddr, uint8_t channel)
{
        int timeout = 0;
       
        /* START */
  I2C_SetFunc(I2cStart_En);  // Step5, 发送 Start 信号
        I2C_ClearIrq();
        timeout = TOUTVAL;
        while(0 == I2C_GetIrq() || timeout--);
       
        if(0x08 != I2C_GetState()) {return Error;}
        /* WR_REG */
        I2C_WriteByte(u8DevAddr);  // Step 10-1
        I2C_ClearFunc(I2cStart_En);  // Step 10-2
        I2C_ClearIrq();  // Step 10-3  M0P_I2C->CR_f.SI = 0;
        timeout = TOUTVAL;
        while(0 == I2C_GetIrq() || timeout--); // Step 11, 等待 I2Cx_CR.si 变为 1，SLA+W 已发送到总线上
        if(0x18 != I2C_GetState()) return Error;
        /* CONF_REG 0x01 */
        do{
                I2C_WriteByte(CONF_REG);  // Step 13-1
                I2C_ClearIrq();  // Step 13-2    I2Cx_CR.si = 0
          timeout = TOUTVAL;
                while(0 == I2C_GetIrq() || timeout--);  // Step 14, 等待 I2Cx_CR.si 变为 1，数据已发送到总线上
        }while(0x28 != I2C_GetState());       
        /* channel */
        do{
                I2C_WriteByte(channel);  // Step 13-1
                I2C_ClearIrq();  // Step 13-2
          timeout = TOUTVAL;
                while(0 == I2C_GetIrq() || timeout--);  // Step 14, 等待 I2Cx_CR.si 变为 1，数据已发送到总线上
        }while(0x28 != I2C_GetState());
        /* 0xe3 */
        do{
                I2C_WriteByte(0xe3);  // Step 13-1
                I2C_ClearIrq();  // Step 13-2
          timeout = TOUTVAL;
                while(0 == I2C_GetIrq() || timeout--);  // Step 14, 等待 I2Cx_CR.si 变为 1，数据已发送到总线上
        }while(0x28 != I2C_GetState());
        /* END */
        I2C_ClearIrq();  // Step 15-2   I2Cx_CR.si = 0       
  I2C_SetFunc(I2cStop_En);  // Step 15-1  I2Cx_CR.sto = 1
        I2C_ClearIrq();  // Step 15-2   I2Cx_CR.si = 0
  timeout = TOUTVAL;
        while(0 == I2C_GetIrq() || timeout--);  // Step 16, 等待 I2Cx_CR.si 变为 1，数据已发送到总线上
        return Ok;
}
/*************************************************************************************
*函数名称:uint32_t ADCDataProcess(uint16_t ADC_Readbuff_i[2])
*功能描述:ADS1115数据处理函数
*输入参数:uint16_t ADC_Readbuff_i[2]:寄存器读出的数据
*输出参数:none
*返回值:uint32_t:解析后的数据
*其他说明:
*修改日期         版本号                   修改人             修改内容
*------------------------------------------------------------------------------------
*************************************************************************************/
uint32_t ADCDataProcess(uint16_t ADC_Readbuff_i[])
{
  uint32_t adc_rawdata_o;
        adc_rawdata_o = (ADC_Readbuff_i[0] << 8) + ADC_Readbuff_i[1];
        if(adc_rawdata_o >= 0x8000)  
                 adc_rawdata_o = ((0xffff - adc_rawdata_o) / 32767.0) * ADS1115_PGA_6144;
        else
                 adc_rawdata_o = (adc_rawdata_o/32768.0)*ADS1115_PGA_6144;
        return adc_rawdata_o;
}
/*************************************************************************************
*函数名称:en_result_t I2C_Read(uint8_t u8DevAddr, uint8_t Reg, uint16_t Readbuff[])
*功能描述:从ADS1115寄存器中读取I2C数据
*输入参数:u8DevAddr: 芯片写地址
*         Reg: 芯片读地址
*输出参数:Readbuff[]:读取的高低位数据
*返回值:en_result_t
*其他说明:
*修改日期         版本号                   修改人             修改内容
*------------------------------------------------------------------------------------
*************************************************************************************/
en_result_t I2C_Read(uint8_t u8DevAddr, uint8_t Reg, uint16_t Readbuff[])
{
        int timeout = 0;
       
        /* START */
  I2C_SetFunc(I2cStart_En);  // Step5, 发送 Start 信号
        I2C_ClearIrq();
  timeout = TOUTVAL;
        while(0 == I2C_GetIrq() || timeout--);
        if(0x08 != I2C_GetState()) return Error;
        /* WR_REG */
        I2C_WriteByte(u8DevAddr);  // Step 10-1
        I2C_ClearFunc(I2cStart_En);  // Step 10-2
        I2C_ClearIrq();  // Step 10-3  M0P_I2C->CR_f.SI = 0;
  timeout = TOUTVAL;
        while(0 == I2C_GetIrq() || timeout--);  // Step 11, 等待 I2Cx_CR.si 变为 1，SLA+W 已发送到总线上
        if(0x18 != I2C_GetState()) return Error;
        /* DATA_REG */
        do{
                I2C_WriteByte(DATA_REG);  // Step 13-1
                I2C_ClearIrq();  // Step 13-2    I2Cx_CR.si = 0
    timeout = TOUTVAL;
                while(0 == I2C_GetIrq() || timeout--);  // Step 14, 等待 I2Cx_CR.si 变为 1，数据已发送到总线上
        }while(0x28 != I2C_GetState());       
        /* END */
        I2C_ClearIrq();  // Step 15-2   I2Cx_CR.si = 0       
  I2C_SetFunc(I2cStop_En);  // Step 15-1  I2Cx_CR.sto = 1
        I2C_ClearIrq();  // Step 15-2   I2Cx_CR.si = 0
  timeout = TOUTVAL;
        while(0 == I2C_GetIrq() || timeout--);  // Step 16, 等待 I2Cx_CR.si 变为 1，数据已发送到总线上
        /* START */
  I2C_SetFunc(I2cStart_En);  // Step5, 发送 Start 信号
        I2C_ClearIrq();
  timeout = TOUTVAL;
        while(0 == I2C_GetIrq() || timeout--);
        if(0x08 != I2C_GetState()) return Error;
        /* RE_REG 0x91 */
        I2C_WriteByte(Reg);  // Step 8-1
        I2C_ClearFunc(I2cStart_En);  // Step 8-2  CR_f.STA = 0;
        I2C_ClearIrq();  // Step 8-3 CR_f.SI = 0;
  timeout = TOUTVAL;
        while(0 == I2C_GetIrq() || timeout--);  // Step 9, 等待 I2Cx_CR.si 变为 1，SLA+W 已发送到总线上
        if(0x40 != I2C_GetState()) return Error;               
        I2C_SetFunc(I2cAck_En);  // CR_f.AA = 1;
        /* RECV DATA1 */
        I2C_ClearIrq();  // 设置 I2Cx_CR.si 为 0
  timeout = TOUTVAL;
        while(0 == I2C_GetIrq() || timeout--);
        Readbuff[0] = I2C_ReadByte();
        if((0x50 != I2C_GetState())) return Error;
  I2C_ClearIrq();  // 设置 I2Cx_CR.si 为 0
  timeout = TOUTVAL;
        while(0 == I2C_GetIrq() || timeout--);
        Readbuff[1] = I2C_ReadByte();
        if((0x50 != I2C_GetState())) return Error;
        I2C_ClearFunc(I2cAck_En);
        /* END */
        I2C_ClearIrq();
  I2C_SetFunc(I2cStop_En);
        I2C_ClearIrq();  // 设置 I2Cx_CR.si 为 0
  timeout = TOUTVAL;
        while(0 == I2C_GetIrq() || timeout--);  // Step 9, 等待 I2Cx_CR.si 变为 1
       
        return Ok;
}
/*************************************************************************************
*函数名称:en_result_t ADS1115Read(uint8_t u8DevAddr, uint8_t Reg, uint32_t *adc_rawdata)
*功能描述:ADS1115读取数据
*输入参数:u8DevAddr: 芯片写地址
*         Reg: 芯片读地址
*输出参数:adc_rawdata:ADC采集到的数据(uint)
*返回值:en_result_t
*其他说明:
*修改日期         版本号                   修改人             修改内容
*------------------------------------------------------------------------------------
*************************************************************************************/
en_result_t ADS1115Read(uint8_t u8DevAddr, uint8_t Reg, uint32_t *adc_rawdata)
{
  uint16_t ADC_Readbuff[2];
       
        if(I2C_Read(u8DevAddr, Reg, ADC_Readbuff) != Ok){return Error;}  //芯片读取数据
        *adc_rawdata = ADCDataProcess(ADC_Readbuff);  //数据处理
        return Ok;
}
/*************************************************************************************
*函数名称:uint32_t GetAdcValue(uint8_t chip, uint32_t channel)
*功能描述:ADS1115采集单次数据
*输入参数:chip:芯片号
*         channel:通道号
*输出参数:none
*返回值:uint32_t ADC采集到的数据(uint)
*其他说明:
*修改日期         版本号                   修改人             修改内容
*------------------------------------------------------------------------------------
*************************************************************************************/
uint32_t GetOneValue(uint8_t chip, uint32_t channel)
{
  uint32_t ADC_data;
        if(chip == CHIP1){
                switch(channel)
                {
                        case CHANNEL0:
                                I2C_MasterSendStart(WR_REG1, AD_CH0);
                                ADS1115Read(WR_REG1, RE_REG1, &ADC_data);
                        break;
               
                        case CHANNEL1:
                                I2C_MasterSendStart(WR_REG1, AD_CH1);
                                ADS1115Read(WR_REG1, RE_REG1, &ADC_data);
                        break;
                       
                        case CHANNEL2:
                                I2C_MasterSendStart(WR_REG1, AD_CH2);
                                ADS1115Read(WR_REG1, RE_REG1, &ADC_data);
                        break;
                       
                        case CHANNEL3:
                                I2C_MasterSendStart(WR_REG1, AD_CH3);
                                ADS1115Read(WR_REG1, RE_REG1, &ADC_data);
                        break;
                }
       
        }
        else if(chip == CHIP2)
        {
                switch(channel)
                {
                        case CHANNEL0:
                                I2C_MasterSendStart(WR_REG2, AD_CH0);
                                ADS1115Read(WR_REG2, RE_REG2, &ADC_data);
                        break;
               
                        case CHANNEL1:
                                I2C_MasterSendStart(WR_REG2, AD_CH1);
                                ADS1115Read(WR_REG2, RE_REG2, &ADC_data);
                        break;
                       
                        case CHANNEL2:
                                I2C_MasterSendStart(WR_REG2, AD_CH2);
                                ADS1115Read(WR_REG2, RE_REG2, &ADC_data);
                        break;
                       
                        case CHANNEL3:
                                I2C_MasterSendStart(WR_REG2, AD_CH3);
                                ADS1115Read(WR_REG2, RE_REG2, &ADC_data);
                        break;
                }
        }
       
        return ADC_data;
}
/*************************************************************************************
*函数名称:uint32_t GetAdcValue(uint8_t chip, uint32_t channel)
*功能描述:ADS1115采集数据，均值滤波
*输入参数:chip:芯片号
*         channel:通道号
*输出参数:none
*返回值:uint32_t ADC采集到的带均值滤波的数据(uint)
*其他说明:
*修改日期         版本号                   修改人             修改内容
*------------------------------------------------------------------------------------
*************************************************************************************/
uint32_t GetAdcValue(uint8_t chip, uint32_t channel)
{
        uint32_t adcvalue;
        int i = 0, sum = 0;
       
        for(i = 0; i < AVGTIMES; i++){
          adcvalue = GetOneValue(chip, channel);
                sum = sum + adcvalue;
        }
        adcvalue = sum / AVGTIMES;
       
        return adcvalue;
}


【ADS1115.h】


#ifndef __ADS1115_H
#define __ADS1115_H

#include "hc32l110.h"
#include "base_types.h"

#define  I2C_DRATE 0x10    /*I2C传输速率*/
#define  TOUTVAL   100     /*while超时处理*/
#define  AVGTIMES  5

/** ADS1115个数 */
#define  CHIP1 0x01      /*ADS1115 1*/
#define  CHIP2 0x02      /*ADS1115 2*/

#define  CHANNEL0 0x00      /*ADS1115 CH0*/
#define  CHANNEL1 0x01      /*ADS1115 CH1*/
#define  CHANNEL2 0x02      /*ADS1115 CH2*/
#define  CHANNEL3 0x03      /*ADS1115 CH3*/


/** ADS1115寄存器设置 */
#define  WR_REG1 0x90      /*ADS1115 1写*/
#define  RE_REG1 0x91      /*ADS1115 1读*/
#define  WR_REG2 0x92      /*ADS1115 2写*/
#define  RE_REG2 0x93      /*ADS1115 2写*/

#define  DATA_REG  0x00                /*转换数据寄存器*/
#define  CONF_REG  0x01   /*控制字设置寄存器*/
#define  LOTH_REG  0x02                /*最低阀值寄存器*/
#define  HITH_REG  0x03                /*最高阀值寄存器*/

/** ADS1115通道设置 */
#define  AD_CH0  0xC0   /*通道0*/
#define  AD_CH1  0xD0   /*通道1*/
#define  AD_CH2  0xE0   /*通道2*/
#define  AD_CH3  0xF0   /*通道3*/

#define ADS1115_PGA_6144  6144                //FS=6.144V
#define ADS1115_PGA_4096  4096                //FS=4.096V
#define ADS1115_PGA_2048  2048                //FS=2.048V
#define ADS1115_PGA_1024  1024                //FS=1.024V
#define ADS1115_PGA_0512  512                //FS=0.512V
#define ADS1115_PGA_0256  256                //FS=0.256V

uint32_t GetAdcValue(uint8_t chip, uint32_t channel);
uint32_t AvgFilter(uint32_t adcvalue);
uint32_t ADCDataProcess(uint16_t ADC_Readbuff_i[]);
uint32_t GetOneValue(uint8_t chip, uint32_t channel);
en_result_t I2C_MasterSendStart(uint8_t u8DevAddr, uint8_t channel);
en_result_t I2C_Read(uint8_t u8DevAddr, uint8_t Reg, uint16_t Readbuff[]);
en_result_t ADS1115Read(uint8_t u8DevAddr, uint8_t Reg, uint32_t *adc_rawdata);
void I2C_init(void);



#endif


这里ADS1115的ADDR管脚接高电平，所以写地址为0x92，已经封装好。如ADDR管脚接低电平，则将   GetAdcValue(CHIP2, CHANNEL2);    中CHIP2改成CHIP1即可


使用特权

评论回复 赏
沙发
软核硬核| | 2023-2-7 14:30 | 只看该作者
这个ADC芯片的采样率大概是多少？

使用特权

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