* 導師視頻講解：[**去聽課**](https://www.bilibili.com/video/BV1k34y1D7Vz?p=17) >[success] **技術支持說明：** >**1**.一般以自主學習為主 > **2**.可到官方問答社區中提問：[**去提問**](https://bbs.csdn.net/forums/zigbee) > **3**.工程師**會盡快**解答社區問題，但他們是一線開發，【**難以保證**】解答時效，解答辛苦，感謝理解！ <br/> 本章主要講解如何基于CC2530實現ADC。 <br/> ## **5.1 ADC理論基礎** * **5.1.1 模擬信號** 模擬信號是指用連續變化的物理量所表達的信息，特點是信號值的變化是連續的，如圖所示。  ### * **5.1.2 數字信號** 數字信號是指用一系列斷續變化的脈沖數字量所表達的信息，特點是信號值會特然變化，如圖所示。  ### * **5.1.3 ADC** ADC的全稱是Analog to Digital Converter，即模擬數字轉換器用于把模擬信號轉換為數字信號。舉個例子，例如圖中的黑色線為一個模擬信號，ADC可以通過特定的規則或者算法將其轉換為階梯狀的數字信號。  <br/> ## **5.2 CC2530的ADC采樣通道** CC2530內置多個ADC采樣通道，例如AIN0~AIN7、VDD/3、溫度傳感器等，如圖所示。  ### 其中的ADC采樣通道AIN0 - AIN7對應的是P0\_0到P0\_7這8個GPIO，即模擬信號可以通過這個8個GPIO輸入給CC2530。 <br/> ## **5.3 ADC API 說明** 打開本實驗代碼，可以找到hal\_adc.h和hal\_adc.c文件，如圖所示。  ### 這兩個文件是Z-Stack 3.0 提供給開發者使用的ADC驅動API，使用起來非常方便。 >[warning] 然而，為了便于初學者學習，筆者對該API做了少量的修改。 ### 打開hal\_adc.h文件，可以找到如下API定義： ``` //2. 51單片機入門/5. ADC實驗/Workspace/code/HalADC/hal_adc.h /* * 使用默認的配置初始化ADC服務，使用ADC服務前必須先調用此API */ extern void HalAdcInit ( void ); /* * A/D轉換，即使用指定的采樣精度從指定的ADC通道中獲取采樣值 * * @param channel - ADC通道 * @param resolution - 采用分辨率 */ extern uint16 HalAdcRead ( uint8 channel, uint8 resolution ); ``` ### HalAdcRead函數需要傳入一個channel參數，該參數表示ADC采樣通道。采樣通道定義代碼如下： ``` //2. 51單片機入門/5. ADC實驗/Workspace/code/HalADC/hal_adc.h #define HAL_ADC_CHN_AIN0 0x00 /* AIN0 */ #define HAL_ADC_CHN_AIN1 0x01 /* AIN1 */ #define HAL_ADC_CHN_AIN2 0x02 /* AIN2 */ #define HAL_ADC_CHN_AIN3 0x03 /* AIN3 */ #define HAL_ADC_CHN_AIN4 0x04 /* AIN4 */ #define HAL_ADC_CHN_AIN5 0x05 /* AIN5 */ #define HAL_ADC_CHN_AIN6 0x06 /* AIN6 */ #define HAL_ADC_CHN_AIN7 0x07 /* AIN7 */ ``` ### HalAdcRead函數還需要傳入一個用于表示采樣分辨率的參數resolution，其定義代碼如下： ``` //2. 51單片機入門/5. ADC實驗/Workspace/code/HalADC/hal_adc.h #define HAL_ADC_RESOLUTION_8 0x01 #define HAL_ADC_RESOLUTION_10 0x02 #define HAL_ADC_RESOLUTION_12 0x03 #define HAL_ADC_RESOLUTION_14 0x04 ``` CC2530提供了8位、10位、12位和14位的模數轉換采樣分辨率可供開發者使用。舉個例子講解一下采樣分辨率的含義，例如ZigBee標準板板載的光敏電阻（光照傳感器）可以根據不同的光照強度來輸出不同的電壓，光照強度越高輸出的電壓越大，反之越小。其輸出電壓值范圍是0~1.65v，這是一個模擬信號值。如果此時的采樣分辨率為8位，那么CC2530會用1個字節（8個位）的整型變量來存儲采樣值，CC2530會把0~3.3v的電壓值映射到[0,255]中，把0~1.65v映射到[0,127]中，從而得到采樣值，例如當光敏電阻受光照影響時，如果： （1）ADC捕獲到的電壓值約為1.65v，那么采樣值為127左右。 （2）ADC捕獲到的電壓值約為0v，那么采樣值為0左右。 （3）ADC捕獲到的電壓值約為0.825v，那么采樣值為63左右。 ### 如果以8位采樣分辨率讀取P0\_7的采樣值，可按如下方式編寫代碼： ``` P1SEL?|=?0x80;//把P0_7配置為使用外設功能模式 uint8?Val;//采樣信號值 Val?=?HalAdcRead( HAL_ADC_CHN_AIN7,//采樣通道 HAL_ADC_RESOLUTION_8);//采樣分辨率 ``` <br/> ## **5.4 ADC采樣實驗** 由于在配套的ZigBee標準板中，光照傳感器與CC2530的P0\_7引腳連接，因此本實驗把P0_7配置為輸入模式，然后以8位分辨率讀取ADC通道AIN7的采樣值，代碼如下： ``` //2. 51單片機入門/5. ADC實驗/Workspace/code/HalADC/HalADC.c void main(void) { uint8_t adcVal;//采樣值 char adcStr[10] = {0}; setSystemClk32MHZ(); initUart0(USART_BAUDRATE_115200); CC2530_IOCTL( 0, 7,//采樣通道AIN7對應P0_7 CC2530_INPUT_PULLUP);//配置為上拉輸入 HalAdcInit();//初始化ADC服務 while(1) { /*ADC采樣*/ adcVal = HalAdcRead( HAL_ADC_CHN_AIN7,//采樣通道AIN7對應P0_7 HAL_ADC_RESOLUTION_8);//采樣分辨率為8位 /*通過串口0輸出采樣值*/ sprintf(adcStr, "%d\r\n", adcVal); uart0Send((unsigned char *)adcStr, strlen(adcStr)); delayMs(SYSCLK_32MHZ, 2000);//延遲2s } } ``` 上述代碼實現了隔2s從AIN7中采樣一次，ADC就這樣簡單地被實現了。讀者也可根據實際需要修改采樣時間間隔。 <br/> ## **5.5 調試仿真** 可以運行本實驗代碼以觀察運行結果，操作步驟如下： （1）編譯鏈接本實驗代碼后，把程序燒錄到配套的ZigBee開發板中。 （2）由于本實驗需要用到光照傳感器和串口0，因此如果使用ZigBee標準板調試，需要把撥碼開關的第1和2位分別打到URX和UTX端，第3、4、5和6位分別打到ERX、ETX、P02和P03端，第7位打到ADC端。  如果使用ZigBee Mini板調試，需要在P0_7引腳處外接光照傳感器，此光照傳感器的輸出信號作為系統輸入的模擬信號。 （3）使用Micro USB線把ZigBee開發板連接到電腦。 （4）打開串口調試助手，按如圖所示對串口調試助手做好相關設置。  ### （5）配置完成后，可以在串口助手中觀察到采樣值，此值可以理解為光照傳感器所感知到的環境光照度，它會隨光照度變化而變化。  <br/> <br/> ## **商務合作** 如有以下需求，可掃碼添加管理員好友（注明“**商務合作**”） * 項目定制開發，技術范圍：**NB-IoT**、**CATn（4G）**、**WiFi**、**ZigBee**、**BLE Mesh**以及**STM32**、**嵌入式Linux**等； * 入駐平臺，成為講師； * 接項目賺外快； * 善學坊官網：[www.sxf-iot.com](https://www.sxf-iot.com/)  （非商務合作**勿擾**，此處**非**技術支持）