上一节我们学习了RTT的PIN设备的使用,从PIN设备的例程再一次体会到RTT编程的灵活和简单,最重要的是让开发者专注于应用开发,文章链接:
今天我们来学习RT-Thread ADC设备!学习一个新东西,还是一样,我个人主张带着需求去学习,而不是漫无目的的去学,有了需求驱动,并且是一个努力付出就可以拥有的成果,那么这还不容易嘛!
我们接下来将基于小熊派开发平台进行实践。
1、实践需求
1.1 硬件配置
LED、烟感模块
1.2 软件需求
设备开机,当在串口终端输入adc_cmd on
时,adc数据开始打印,LED灯熄灭,当在串口终端输入adc_cmd off
,adc数据关闭打印,LED灯开始闪烁。
本节,我们将会学习到RT-Thread ADC设备的基本使用。
接下来,我们将基于RT-Thread Studio来构建。
2、开始实践
上一节我们已经熟悉了怎么创建工程和配置项目了,这节我们直接略过这两步操作,直接看硬件图。
2.1 硬件原理图
参考这篇文章:基于小熊派气体传感器MQ-2综合实践
2.2 软件功能实现
根据官方给出的文档可以分为这么几步操作:
- 查找设备
rt_device_t rt_device_find(const char* name);
参数 | 描述 |
name | ADC 设备名称 |
返回 | -- |
设备句柄 | 查找到对应设备将返回相应的设备句柄 |
RT_NULL | 没有找到设备 |
- 使能设备
rt_err_t rt_adc_enable(rt_adc_device_t dev, rt_uint32_t channel);
参数 | 描述 |
dev | ADC 设备句柄 |
channel | ADC 通道 |
返回 | -- |
-RT_ENOSYS | 失败,设备操作方法为空 |
其他错误码 | 失败 |
- 读取采样数据
rt_uint32_t rt_adc_read(rt_adc_device_t dev, rt_uint32_t channel);
参数 | 描述 |
dev | ADC 设备句柄 |
channel | ADC 通道 |
返回 | —— |
读取的数值 |
根据API,我们很容易写出以下程序:
/* * Copyright (c) 2006-2019, RT-Thread Development Team * * SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 * * Change Logs: * Date Author Notes * 2019-09-09 RT-Thread first version */ #include <rtthread.h> #include <board.h> #include <rtdevice.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #define DBG_TAG "main" #define DBG_LVL DBG_LOG #include <rtdbg.h> /* PLEASE DEFINE the LED0 pin for your board, such as: PA5 */ #define LED0_PIN GET_PIN(A, 0) #define ADC_DEV_NAME "adc1" /* ADC 设备名称 */ #define ADC_DEV_CHANNEL 3 /* ADC 通道 */ #define REFER_VOLTAGE 330 /* 参考电压 3.3V,数据精度乘以100保留2位小数*/ #define CONVERT_BITS (1 << 12) /* 转换位数为12位 */ typedef struct { rt_uint32_t serial_number ; rt_uint32_t smoke_value ; rt_uint8_t led_flag : 1 ; rt_uint8_t plot_flag : 1 ; }Sensor_handlerDef; Sensor_handlerDef MQ2_Sensor ; /*命令控制*/ static int adc_cmd(int argc, char *argv[]) { char *cmd_str[] = {"adc_cmd","on","off"}; if(argc < 2 || argc > 2) rt_kprintf("cmd input error!\n"); if(strcmp(argv[0],cmd_str[0]) == 0) { if(strcmp(argv[1],cmd_str[1]) == 0) { rt_kprintf("Open ADC\n"); MQ2_Sensor.plot_flag = 1 ; MQ2_Sensor.led_flag = 1 ; } else if(strcmp(argv[1],cmd_str[2]) == 0) { rt_kprintf("Close ADC\n"); MQ2_Sensor.plot_flag = 0 ; MQ2_Sensor.led_flag = 0 ; rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_LOW); } } return 0; } /* 导出到 msh 命令列表中 */ MSH_CMD_EXPORT(adc_cmd, adc open or close); int main(void) { rt_uint8_t status = 0 ; char *procol_buf = NULL ; MQ2_Sensor.serial_number = 0 ; MQ2_Sensor.smoke_value = 0 ; rt_adc_device_t adc_dev; rt_pin_mode(LED0_PIN, PIN_MODE_OUTPUT); procol_buf = rt_malloc(20); if(RT_NULL == procol_buf){ rt_kprintf("procol_buf is null\n"); return RT_ERROR ; } /* 查找设备 */ adc_dev = (rt_adc_device_t) rt_device_find(ADC_DEV_NAME); if (adc_dev == RT_NULL) { rt_kprintf("adc sample run failed! can't find %s device!\n", ADC_DEV_NAME); return RT_ERROR; } /* 使能设备 */ rt_adc_enable(adc_dev, ADC_DEV_CHANNEL); while(1) { /**/ if(MQ2_Sensor.led_flag) { status = !status ; rt_pin_write(LED0_PIN,status); } if(MQ2_Sensor.plot_flag) { MQ2_Sensor.serial_number++ ; MQ2_Sensor.smoke_value = rt_adc_read(adc_dev, ADC_DEV_CHANNEL); rt_memset(procol_buf,0,20); rt_sprintf((char *)procol_buf, "S1 %d%d%d%d%d %d%d%d%d%d", MQ2_Sensor.serial_number / 10000, MQ2_Sensor.serial_number / 1000 % 100 % 10, MQ2_Sensor.serial_number / 100 % 10, MQ2_Sensor.serial_number / 10 % 10, MQ2_Sensor.serial_number % 10, MQ2_Sensor.smoke_value / 10000, MQ2_Sensor.smoke_value / 1000 % 100 % 10, MQ2_Sensor.smoke_value / 100 % 10, MQ2_Sensor.smoke_value / 10 % 10, MQ2_Sensor.smoke_value % 10 ); rt_kprintf("%s \r\n", procol_buf); } rt_thread_mdelay(100); } rt_free(procol_buf); return RT_EOK; }
编写程序完成以后,还没完呢!我们还要做一系列设置,才能把ADC用起来,在board.h中ADC部分,看到这么一段话:
/** if you want to use adc you can use the following instructions. * * STEP 1, open adc driver framework support in the RT-Thread Settings file * * STEP 2, define macro related to the adc * such as #define BSP_USING_ADC1 * * STEP 3, copy your adc init function from stm32xxxx_hal_msp.c generated by stm32cubemx to the end of board.c file * such as void HAL_ADC_MspInit(ADC_HandleTypeDef* hadc) * * STEP 4, modify your stm32xxxx_hal_config.h file to support adc peripherals. define macro related to the peripherals * such as #define HAL_ADC_MODULE_ENABLED * */
意思是告诉你,如果要使用ADC,要跟着它的步骤来操作,那我们跟着做就好了:
- STEP 1 配置adc设备支持
顺便把ulog日志配置上。
- STEP 2 定义ADC使用宏(因为我的气体传感器接在ADC1)
- STEP 3 编写ADC初始化函数(这个函数使用stm32cubeMX生成然后拷贝过来就行)
- STEP 4 定义ADC HAL模块使能
大功告成,在下载测试之前解释下这个函数:
命令控制函数
/*命令控制*/ static int adc_cmd(int argc, char *argv[]) { char *cmd_str[] = {"adc_cmd","on","off"}; if(argc < 2 || argc > 2) rt_kprintf("cmd input error!\n"); if(strcmp(argv[0],cmd_str[0]) == 0) { if(strcmp(argv[1],cmd_str[1]) == 0) { rt_kprintf("Open ADC\n"); MQ2_Sensor.plot_flag = 1 ; MQ2_Sensor.led_flag = 1 ; } else if(strcmp(argv[1],cmd_str[2]) == 0) { rt_kprintf("Close ADC\n"); MQ2_Sensor.plot_flag = 0 ; MQ2_Sensor.led_flag = 0 ; rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_LOW); } } return 0; } /* 导出到 msh 命令列表中 */ MSH_CMD_EXPORT(adc_cmd, adc open or close);
由于我们这里使用了符号导出,只有做了符号导出,Finsh解析器才会识别当前程序支持的是哪个命令,当前的命令为adc_cmd
,所以,在串口终端我们这么来操作就行了:
adc_cmd on 打开ADC数据,灯闪烁 adc_cmd off 关闭ADC数据,灯熄灭
关于Finsh解析器,后续我们再出一个专题进行讲解,这个东西就跟Linux命令行一样好玩!
下载测试
打开IDE自己内置的串口,不得不说良心!
然后配置串口调试参数
在这里敲击回车会有msh >,我们在这里输入指令
在这里输入adc_cmd on
关掉自带的串口,打开上位机,可以看到烟感的数据以曲线的形式进行显示
(这个小熊派的综合测试上位机最后会开源,尽请期待!)
在这里输入adc_cmd off
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