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ATmega16單片機(jī)ad電流和電壓采樣程序

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樓主
ID:80436 發(fā)表于 2015-5-21 17:07 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
我CaO，由于之前芯片選型失誤，搞了我一天，法克！用ATmega16好用一點(diǎn)，看來這錢省不了啦！（請耐心看完）



　l 四通道PWM
　l 8路10位ADC，8個單端通道，2個具有可編程增益（1x, 10x, 或200x）的差分通道　　　
　端口A(PA7..PA0) 端口A 做為A/D 轉(zhuǎn)換器的模擬輸入端。端口A 為8 位雙向I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時將輸出電流。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時鐘還未起振，端口A 處于高阻狀態(tài)。
　　端口B(PB7..PB0) 端口B 為8 位雙向I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時將輸出電流。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時鐘還未起振，端口B 處于高阻狀態(tài)。
　　端口B 也可以用做其他不同的特殊功能.
　　端口C(PC7..PC0) 端口C 為8 位雙向I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時將輸出電流。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時鐘還未起振，端口C 處于高阻狀態(tài)。如果JTAG接口使能，即使復(fù)位出現(xiàn)引腳 PC5(TDI)、 PC3(TMS)與 PC2(TCK)的上拉電阻被激活。端口C 也可以用做其他不同的特殊功能.
　　端口D(PD7..PD0) 端口D 為8 位雙向I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時，若內(nèi)部上拉電阻使能，則端口被外部電路拉低時將輸出電流。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時鐘還未起振，端口D 處于高阻狀態(tài)。端口D 也可以用做其他不同的特殊功能.


　　　　　　　　　　　　　　　　硬件方面基本懂了，剩下的是程序了，以下是該死的ADC數(shù)模轉(zhuǎn)換器的大致使用，不太懂
***************************************************************************************************************************************
本程序簡單的示范了如何使用ATMEGA16的ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器     普通的單端輸入     差分輸入及校準(zhǔn)    基準(zhǔn)電壓的校準(zhǔn)    查詢方式    中斷方式    數(shù)據(jù)格式的變換  出于簡化程序考慮，各種數(shù)據(jù)沒有對外輸出，學(xué)習(xí)時建議使用JTAG ICE硬件仿真器

  （仿個屁啊，鬼知道JTAG ICE是什么叼毛！也買不起仿真器，切�。�
***************************************************************************************************************************************
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　以下是例程
****************************************************/
  1. #include <avr/io.h>
  2. #include <avr/delay.h>
  3. #include <avr/signal.h>
  4. #include <avr/interrupt.h>/*宏INTERRUPT 的用法與SIGNAL 類似，區(qū)別在于    SIGNAL 執(zhí)行時全局中斷觸發(fā)位被清除、其他中斷被禁止    INTERRUPT 執(zhí)行時全局中斷觸發(fā)位被置位、其他中斷可嵌套執(zhí)另外avr-libc 提供兩個API 函數(shù)用于置位和清零全局中斷觸發(fā)位，它們是經(jīng)常用到的。分別是：void sei(void) 和void cli(void) 由interrupt.h定義 */
  5. //管腳定義
  6. #define in_Single 0 //PA0(ADC0)
  7. #define in_Diff_P 3 //PA3(ADC3)
  8. #define in_Diff_N 2 //PA2(ADC2)
  9. //常量定義
  10. //單端通道，不放大
  11. #define AD_SE_ADC0 0x00 //ADC0
  12. #define AD_SE_ADC1 0x01 //ADC1
  13. #define AD_SE_ADC2 0x02 //ADC2
  14. #define AD_SE_ADC3 0x03 //ADC3
  15. #define AD_SE_ADC4 0x04 //ADC4
  16. #define AD_SE_ADC5 0x05 //ADC5
  17. #define AD_SE_ADC6 0x06 //ADC6
  18. #define AD_SE_ADC7 0x07 //ADC7
  19. //差分通道ADC0作負(fù)端,10/200倍放大
  20. #define AD_Diff0_0_10x 0x08 //ADC0+ ADC0-, 10倍放大，校準(zhǔn)用
  21. #define AD_Diff1_0_10x 0x09 //ADC1+ ADC0-, 10倍放大
  22. #define AD_Diff0_0_200x 0x0A //ADC0+ ADC0-,200倍放大，校準(zhǔn)用
  23. #define AD_Diff1_0_200x 0x0B //ADC1+ ADC0-,200倍放大
  24. //差分通道ADC2作負(fù)端，10/200倍放大
  25. #define AD_Diff2_2_10x 0x0C //ADC2+ ADC2-, 10倍放大，校準(zhǔn)用
  26. #define AD_Diff3_2_10x 0x0D //ADC3+ ADC2-, 10倍放大
  27. #define AD_Diff2_2_200x 0x0E //ADC2+ ADC2-,200倍放大，校準(zhǔn)用
  28. #define AD_Diff3_2_200x 0x0F //ADC3+ ADC2-,200倍放大
  29. //差分通道ADC1作負(fù)端，不放大
  30. #define AD_Diff0_1_1x 0x10 //ADC0+ ADC1-
  31. #define AD_Diff1_1_1x 0x11 //ADC1+ ADC1-,校準(zhǔn)用
  32. #define AD_Diff2_1_1x 0x12 //ADC2+ ADC1-
  33. #define AD_Diff3_1_1x 0x13 //ADC3+ ADC1-
  34. #define AD_Diff4_1_1x 0x14 //ADC4+ ADC1-
  35. #define AD_Diff5_1_1x 0x15 //ADC5+ ADC1-
  36. #define AD_Diff6_1_1x 0x16 //ADC6+ ADC1-
  37. #define AD_Diff7_1_1x 0x17 //ADC7+ ADC1-
  38. //差分通道ADC2作負(fù)端，不放大
  39. #define AD_Diff0_2_1x 0x18 //ADC0+ ADC2-
  40. #define AD_Diff1_2_1x 0x19 //ADC1+ ADC2-
  41. #define AD_Diff2_2_1x 0x1A //ADC2+ ADC2-,校準(zhǔn)用
  42. #define AD_Diff3_2_1x 0x1B //ADC3+ ADC2-
  43. #define AD_Diff4_2_1x 0x1C //ADC4+ ADC2-
  44. #define AD_Diff5_2_1x 0x1D //ADC5+ ADC2-
  45. //單端通道，不放大
  46. #define AD_SE_VBG 0x1E //VBG 內(nèi)部能隙1.22V電壓基準(zhǔn),校準(zhǔn)用
  47. #define AD_SE_GND 0x1F //接地 校準(zhǔn)用
  48. //注:
  49. //差分通道，如果使用1x或10x增益，可得到8位分辨率。如果使用200x增益，可得到7位分辨率。
  50. //在PDIP封裝下的差分輸入通道器件未經(jīng)測試。只保證器件在TQFP與MLF封裝下正常工作。
  51. #define Vref 2556 //mV 實(shí)測的Vref引腳電壓@5.0V供電
  52. //#define Vref 2550 //mV 實(shí)測的Vref引腳電壓@3.3V供電
  53. //全局變量
  54. unsigned int ADC_SingleEnded; //單端輸入的ADC值
  55. int ADC_Diff; //差分輸入的ADC值
  56. volatile unsigned int ADC_INT_SE; //中斷模式用的單端輸入ADC值,會在中斷服務(wù)程序中被修改，
  57.                                   //須加volatile限定
  58. volatile unsigned char ADC_OK; //ADC狀態(tài)，會在中斷服務(wù)程序中被修改，須加volatile限定
  59. unsigned int LED_Volt; //變換后的電壓mV
  60. int LED_Curr; //變換后的電流100uA
  61. //仿真時在watch窗口，監(jiān)控這些全局變量。
  62. unsigned int read_adc(unsigned char adc_input)//查詢方式讀取ADC單端通道
  63.    {
  64.       ADMUX=(0xc0|adc_input); //adc_input：單端通道 0x00~0x07,0x1E,0x1F
  65.       //0xc0:選擇內(nèi)部2.56V參考電壓
  66.       ADCSRA|=(1<<ADSC); //啟動AD轉(zhuǎn)換
  67.       loop_until_bit_is_set(ADCSRA,ADIF); //方法1 等待AD轉(zhuǎn)換結(jié)束
  68.       // while ((ADCSRA&(1<<ADIF))==0); //寫法2 這種寫法優(yōu)化不好
  69.       // loop_until_bit_is_clear(ADCSRA,ADSC); //方法2 檢測ADSC=0也行
  70.       ADCSRA|=(1<<ADIF); //寫1清除標(biāo)志位
  71.       return ADC; //ADC=ADCH:ADCL
  72.    }
  73. int read_adc_diff(unsigned char adc_input)//查詢方式讀取ADC差分通道
  74.   {
  75.       unsigned int ADC_FIX;
  76.       ADMUX=(0xc0|adc_input); //adc_input：差分通道 0x08~0x1D
  77.       _delay_ms(1); //等待差分增益穩(wěn)定>125uS
  78.       ADCSRA|=(1<<ADSC);
  79.       loop_until_bit_is_set(ADCSRA,ADIF);
  80.       ADCSRA|=(1<<ADIF);
  81.       //當(dāng)切換到差分增益通道，由于自動偏移抵消電路需要沉積時間，
  82.       //第一次轉(zhuǎn)換結(jié)果準(zhǔn)確率很低。
  83.       //用戶最好舍棄第一次轉(zhuǎn)換結(jié)果。
  84.       ADCSRA|=(1<<ADSC);
  85.       loop_until_bit_is_set(ADCSRA,ADIF);
  86.       ADCSRA|=(1<<ADIF);
  87.       ADC_FIX=ADC;
  88.       //輸出結(jié)果用2的補(bǔ)碼形式表示
  89.       //可正可負(fù) +/-9bit -512~+511
  90.       //即M16差分通道的ADC+輸入端的電壓可以大于ADC-,也可以小于ADC-。
  91.       //Tiny26就不行，ADC+輸入端的電壓必須大于或等于ADC-,為+10bit
  92.    
  93.      if (ADC_FIX>=0x0200) //負(fù)數(shù)要變換，正數(shù)不用
  94.         {
  95.            ADC_FIX|=0xFC00; //變換成16位無符號整數(shù)
  96.          }
  97.      return (int)ADC_FIX;
  98.     }

  100. SIGNAL(SIG_ADC) //ADC中斷服務(wù)程序
  101.    {
  102.       //硬件自動清除ADIF標(biāo)志位
  103.       ADC_INT_SE=ADC; //讀取結(jié)果
  104.       ADC_OK=1;
  105.    }
  106.         
  107. int main(void)
  108.    {
  109.      long temp32;
  110.      ADC_SingleEnded =0;
  111.      ADC_Diff=0;
  112.      ADC_INT_SE=0;
  113.      //上電默認(rèn)DDRx=0x00,PORTx=0x00 輸入，無上拉電阻
  114.      PORTB=0xFF; //不用的管腳使能內(nèi)部上拉電阻。
  115.      PORTC=0xFF;
  116.      PORTD=0xFF;
  117.      PORTA=~((1<<in_Single)|(1<<in_Diff_P)|(1<<in_Diff_N));
  118.      //作ADC輸入時，不可使能內(nèi)部上拉電阻。
  119.      ADCSRA=(1<<ADEN)|0x06; //使能ADC,時鐘64分頻 125KHz@8MHz system clock
  120.      sei(); //使能全局中斷
  121.      
  122.      while (1)
  123.        {
  124.          //實(shí)測的Vref引腳電壓 =2556mV
  125.          ADC_SingleEnded=read_adc(AD_SE_ADC0);
  126.          //查詢方式讀取ADC0
  127.          temp32=(long)ADC_SingleEnded*Vref;
  128.          LED_Volt=(unsigned int)(temp32/1024);
  129.          ADC_Diff =read_adc_diff(AD_Diff3_2_10x);
  130.          ADC_Diff-=read_adc_diff(AD_Diff2_2_10x);//校準(zhǔn)OFFSET
  131.          temp32=(long)ADC_Diff*Vref;
  132.          LED_Curr=(unsigned int)(temp32/(512*10)); //[單位為100uA]
  133.          //查詢方式讀取ADC3+,ADC2- 10倍放大 max +/-255.6mV
  134.          //10歐姆 1mA=10mV max +/-25.56mA
  135.          //分辨率約0.5mV=50uA，顯示取整為100uA單位
  136.          ADCSRA|=(1<<ADIE); //使能ADC中斷
  137.          ADMUX=0xC0|AD_SE_ADC0; //單端輸入ADC0
  138.          ADC_OK=0; //軟件標(biāo)志清零
  139.          ADCSRA|=(1<<ADSC); //啟動AD轉(zhuǎn)換
  140.          while(ADC_OK==0); //等待ADC完成，實(shí)際程序中可以運(yùn)行其它任務(wù)
  141.          ADCSRA&=~(1<<ADIE); //禁止ADC中斷
  142.          //查詢方式和中斷方式要注意 ADIF標(biāo)志位的處理。
  143.       }
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沙發(fā)
ID:151972 發(fā)表于 2016-12-17 21:15 | 只看該作者
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板凳
ID:376970 發(fā)表于 2018-7-21 22:59 | 只看該作者
樓主，我想問下這個是16路交流采樣嗎，是關(guān)于電壓電流的，F(xiàn)TU嗎
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地板
ID:347759 發(fā)表于 2018-8-15 09:26 | 只看該作者
謝謝樓主，這個注釋的非常詳細(xì)，收藏了，謝謝
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