RT-Thread ADC設(shè)備學(xué)習(xí)筆記

上一節(jié)我們學(xué)習(xí)了RTT的PIN設(shè)備的使用，從PIN設(shè)備的例程再一次體會到RTT編程的靈活和簡單，最重要的是讓開發(fā)者專注于應(yīng)用開發(fā)，文章鏈接：

RT-Thread PIN設(shè)備學(xué)習(xí)筆記

今天我們來學(xué)習(xí)RT-Thread ADC設(shè)備！學(xué)習(xí)一個新東西，還是一樣，我個人主張帶著需求去學(xué)習(xí)，而不是漫無目的的去學(xué)，有了需求驅(qū)動，并且是一個努力付出就可以擁有的成果，那么這還不容易嘛！

我們接下來將基于小熊派開發(fā)平臺進行實踐。

1、實踐需求

1.1 硬件配置

LED、煙感模塊

1.2 軟件需求

設(shè)備開機，當(dāng)在串口終端輸入adc_cmd on時，adc數(shù)據(jù)開始打印，LED燈熄滅，當(dāng)在串口終端輸入adc_cmd off,adc數(shù)據(jù)關(guān)閉打印，LED燈開始閃爍。

本節(jié)，我們將會學(xué)習(xí)到RT-Thread ADC設(shè)備的基本使用。

接下來，我們將基于RT-Thread Studio來構(gòu)建。

2、開始實踐

上一節(jié)我們已經(jīng)熟悉了怎么創(chuàng)建工程和配置項目了，這節(jié)我們直接略過這兩步操作，直接看硬件圖。

2.1 硬件原理圖

參考這篇文章：基于小熊派氣體傳感器MQ-2綜合實踐

2.2 軟件功能實現(xiàn)

根據(jù)官方給出的文檔可以分為這么幾步操作：

• 查找設(shè)備  rt_device_t rt_device_find(const char* name);

• 使能設(shè)備 rt_err_t rt_adc_enable(rt_adc_device_t dev, rt_uint32_t channel);

• 讀取采樣數(shù)據(jù) rt_uint32_t rt_adc_read(rt_adc_device_t dev, rt_uint32_t channel);

根據(jù)API，我們很容易寫出以下程序：

/*
 * 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 設(shè)備名稱 */
#define ADC_DEV_CHANNEL     3           /* ADC 通道 */
#define REFER_VOLTAGE       330         /* 參考電壓 3.3V,數(shù)據(jù)精度乘以100保留2位小數(shù)*/
#define CONVERT_BITS        (1 << 12)   /* 轉(zhuǎn)換位數(shù)為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;
}
/* 導(dǎo)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 ;
    }
    /* 查找設(shè)備 */
    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;
    }

    /* 使能設(shè)備 */
    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;
}

編寫程序完成以后，還沒完呢！我們還要做一系列設(shè)置，才能把ADC用起來，在board.h中ADC部分，看到這么一段話：

/** 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
  *
  */

意思是告訴你，如果要使用ADC，要跟著它的步驟來操作，那我們跟著做就好了：

• STEP 1 配置adc設(shè)備支持

順便把ulog日志配置上。

• STEP 2 定義ADC使用宏(因為我的氣體傳感器接在ADC1)

• STEP 3 編寫ADC初始化函數(shù)(這個函數(shù)使用stm32cubeMX生成然后拷貝過來就行)

• STEP 4 定義ADC HAL模塊使能

大功告成，在下載測試之前解釋下這個函數(shù)：

命令控制函數(shù)

/*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;
}
/* 導(dǎo)出到 msh 命令列表中 */
MSH_CMD_EXPORT(adc_cmd, adc open or close);

由于我們這里使用了符號導(dǎo)出,只有做了符號導(dǎo)出,Finsh解析器才會識別當(dāng)前程序支持的是哪個命令，當(dāng)前的命令為adc_cmd,所以，在串口終端我們這么來操作就行了：

adc_cmd on  打開ADC數(shù)據(jù)，燈閃爍
adc_cmd off 關(guān)閉ADC數(shù)據(jù)，燈熄滅

關(guān)于Finsh解析器，后續(xù)我們再出一個專題進行講解，這個東西就跟Linux命令行一樣好玩！

下載測試

打開IDE自己內(nèi)置的串口，不得不說良心！

然后配置串口調(diào)試參數(shù)

在這里敲擊回車會有msh >，我們在這里輸入指令

在這里輸入adc_cmd on

關(guān)掉自帶的串口，打開上位機，可以看到煙感的數(shù)據(jù)以曲線的形式進行顯示

(這個小熊派的綜合測試上位機最后會開源，盡請期待！)

在這里輸入adc_cmd off

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