Air780E模组的ADC之旅 LuatOS开发实例

今天学习一个新的示例,关于Air780E模组LuatOS开发的ADC应用实例，希望大家有所收获。

1、模数转换(ADC)概述

1.1 ADC简介

ADC通常指模拟/数字转换器，是指将连续变量的模拟信号转换为离散的数字信号的器件。Cat.1模块ADC接口主要用来检测模拟电压信号量，用于电池电压检测，温湿度检测，TDS检测等应用。

1.2 ADC接口介绍

根据Air780E产品手册内《Air780E_硬件设计手册_V1.3.3.pdf》可知：

（1）Air780E内部ADC接口精度为12bits外部直流分压为0-3.4V

（2）Air780E内部具有2个ADC接口，ADC0--AIO3ADC1--AIO4

（3）两个特殊通道,CPU内部温度Temp--adc.CH_CPU主供电脚电压VBAT--adc.CH_VBAT

注意事项：设置分压(adc.setRange)要在adc.open之前设置，否则无效!!Air780E内部具有2个ADC接口，ADC0和ADC1，如下图红框所示：

1.3 输入电压的范围

Air780E关闭分压后，量程范围0~1.1V注意：外接输入电压切记不可超过量程，否则有烧毁风险！！！

adc.setRange(adc.ADC_RANGE_1_2)--air780E关闭ADC0,1分压电阻，范围0~1.1Vadc.setRange(adc.ADC_RANGE_3_8)--air780E开启ADC0,1分压电阻，范围0~3.2V

2、演示功能概述

本章节演示了Air780E内部2个ADC接口，以及2个特殊通道：CPU内部温度Temp--adc.CH_CPU主供电脚电压VBAT--adc.CH_VBAT的使用教程。

2.1 通过adc.get()读取ADC的外部输入模拟电压

注：启用分压后量程最高也只能到达3.2V，若想测量更高的外部电源电压，需要外接分压电阻，具体设计请参考ADC接口设计指导；本教程外部输入电压在3.2v以内，需要外部电源与模组共地，保持参考电压一致。

2.2 通过adc.get(adc.CH_VBAT)读取供电电压

2.3 通过adc.get(adc.CH_CPU)读取CPU温度

3、准备硬件环境

3.1 开发板准备

使用Air780E核心板，

此核心板的详细使用说明参考：
https://docs.openluat.com/air780e/product/

Air780E产品手册中的<<开发板Core_Air780E使用说明VX.X.X.pdf>>，写这篇文章时最新版本的使用说明为：<<开发板Core_Air780E使用说明V1.0.5.pdf>>；核心板使用过程中遇到任何问题，可以直接参考这份使用说明pdf文档。

3.2 数据通信线

USB转typeC数据线一根。

3.3 PC电脑

WINDOWS系统，其他暂无特别要求。

3.4 直流稳压电源

功耗分析仪Air9000P：

4、准备软件环境

4.1 下载调试工具

使用说明参考：

Luatools下载和详细使用

https://docs.openluat.com/Luatools/

4.2 源码及固件

4.2.1 底层core下载地址：LuatOS固件版本下载地址

https://docs.openluat.com/air780e/luatos/firmware/

本demo使用的固件是core_V1112压缩包内的LuatOS-SoC_V1112_EC618_FULL.soc

4.2.2 本教程使用的demo：

https://gitee.com/openLuat/LuatOS-Air780E/tree/master/demo/adc

4.2.3 下载源码和固件

5、模数转换(ADC)软硬件资

5.1 API接口介绍

本教程使用api接口为：adc-模数转换-LuatOS文档

https://wiki.luatos.com/api/adc.html?highlight=adc

5.2 Air780E烧录说明

将Air780E通过通过usb数据线连接电脑，如下图所示：

注：1、按住下载模式按键（boot键）不放，同时再长按开机键开机，这时开发板会进入下载模式，Luatools下载进度条会开始跑，这时可以松开boot按键。直到工具提示下载完成。2、如果，未能成功进入下载模式，而是进入正常开机模式，这时可以按住boot键，再短按复位按键，让开发板重启，重新进入下载模式。

如何判断有没有进入下载模式:可以通过PC端的设备管理器中虚拟出来的USB端口数量来判断。

正常开机模式：

下载模式：

6、代码示例介绍

6.1 读取adc外部输入模拟电压

6.1.1 代码介绍

adc.open()开启ADC后，通过adc.get(1)获取ADC1的输入模拟电压值。

6.1.2 运行结果展示

可以将adc0/adc1外接稳压电源供电，注意供电不可超过量程！（本示例启用分压后量程0~3.2V)，本示例将adc1输入3V（电源正极接adc1，负极接GND）,查看luatools的log如下(返回值单位为mV):

6.2 读取供电电压

6.2.1 代码介绍

6.2.2 运行结果展示

通过下图可以看到，VBAT端供电电压为4.1V

6.3 读取CPU温度

6.3.1 代码介绍

6.3.2 运行结果展示

通过下图可以看到，模组CPU温度为34摄氏度

7、总结

本教程简单举例了如何读取adc输入电压、读取供电电压、读取CPU温度，除此之外，adc可以将各种连续变化的模拟信号（如温度、湿度、压力、电压、电流等）转换为离散的数字信号，本模块内部ADC精度12bits,对许多应用已经足够，如温湿度传感器、压力传感器、音频信号处理等，然而对于需要更高精度的应用，可以外挂更高精度的ADC,如16位，24位等。使用过程中需注意量程范围，不可超出量程。

8、常见问题

8.1 为什么ADC输入3V，读取模拟电压只有1.1V？

未启用分压时，量程最高只能到达1.1V，若想测量3V，需启用分压。

8.2 ADC测量电压来回跳变，为什么？

看外部输入电压是否与模块共地，正常情况需要共地，保持参考电压一致。

8.3 adc.read()和adc.get()要用哪一个？

adc.read()返回两个值，一个原始值,一般没用,可以直接抛弃；另一个是从原始值换算得出的实际值，通常单位是mV。（仅作了解，不建议使用）adc.get()返回的就是计算值，通常单位是mV，推荐使用这个接口来获取电压值。

分享完毕，欢迎关注

审核编辑 黄宇