基于51单片机的AD7705模块电压检测

/* ********************************************************************************************************* * * 模块名称 : TM7705 驱动模块(2通道带PGA的16位ADC) * 文件名称 : bsp_tm7705.c * 版 本 : V1.0 * 说 明 : TM7705模块和CPU之间采用SPI接口。本驱动程序支持软件SPI接口。 * * 修改记录 : * 版本号 日期 作者 说明 * V1.0 2013-10-20 armfly 正式发布 * * Copyright (C), 2013-2014, 安富莱电子 www.armfly.com * ********************************************************************************************************* */ #include "bsp.h" #define SOFT_SPI /* 定义此行表示使用GPIO模拟SPI接口 */ //#define HARD_SPI /* 定义此行表示使用CPU的硬件SPI接口 */ /* 通道1和通道2的增益,输入缓冲，极性 */ #define __CH1_GAIN_BIPOLAR_BUF (GAIN_8 | UNIPOLAR | BUF_EN) #define __CH2_GAIN_BIPOLAR_BUF (GAIN_8 | UNIPOLAR | BUF_EN) /* 接线方法： STC89C52开发板，请使用杜邦线连接。 TM7705模块 STC89C52开发板 VCC ------ 5.0V (3.3V) GND ------ GND CS ------ P1.0 RST ------ P1.1 DIN ------ P1.2 SCK ------ P1.3 DOUT ------ P1.4 DRDY ------ P1.5 */ #if !defined(SOFT_SPI) && !defined(HARD_SPI) #error "Please define SPI Interface mode : SOFT_SPI or HARD_SPI" #endif #ifdef SOFT_SPI /* 软件SPI */ /* 定义GPIO端口 */ sbit CS = P1^0; sbit RESET = P1^1; sbit DIN = P1^2; sbit SCK = P1^3; sbit DOUT = P1^4; sbit DRDY = P1^5; /* 定义口线置0和置1的宏 */ #define CS_0() CS = 0 #define CS_1() CS = 1 #define RESET_0() RESET = 0 #define RESET_1() RESET = 1 #define DI_0() DIN = 0 #define DI_1() DIN = 1 #define SCK_0() SCK = 0 #define SCK_1() SCK = 1 #define DO_IS_HIGH() (DOUT != 0) #define DRDY_IS_LOW() (DRDY == 0) #endif #ifdef HARD_SPI /* 硬件SPI */ #error "Don't surport Hard SPI Interface mode" #endif /* 通信寄存器bit定义 */ enum { /* 寄存器选择 RS2 RS1 RS0 */ REG_COMM = 0x00, /* 通信寄存器 */ REG_SETUP = 0x10, /* 设置寄存器 */ REG_CLOCK = 0x20, /* 时钟寄存器 */ REG_DATA = 0x30, /* 数据寄存器 */ REG_ZERO_CH1 = 0x60, /* CH1 偏移寄存器 */ REG_FULL_CH1 = 0x70, /* CH1 满量程寄存器 */ REG_ZERO_CH2 = 0x61, /* CH2 偏移寄存器 */ REG_FULL_CH2 = 0x71, /* CH2 满量程寄存器 */ /* 读写操作 */ WRITE = 0x00, /* 写操作 */ READ = 0x08, /* 读操作 */ /* 通道 */ CH_1 = 0, /* AIN1+ AIN1- */ CH_2 = 1, /* AIN2+ AIN2- */ CH_3 = 2, /* AIN1- AIN1- */ CH_4 = 3 /* AIN1- AIN2- */ }; /* 设置寄存器bit定义 */ enum { MD_NORMAL = (0 << 6), /* 正常模式 */ MD_CAL_SELF = (1 << 6), /* 自校准模式 */ MD_CAL_ZERO = (2 << 6), /* 校准0刻度模式 */ MD_CAL_FULL = (3 << 6), /* 校准满刻度模式 */ GAIN_1 = (0 << 3), /* 增益 */ GAIN_2 = (1 << 3), /* 增益 */ GAIN_4 = (2 << 3), /* 增益 */ GAIN_8 = (3 << 3), /* 增益 */ GAIN_16 = (4 << 3), /* 增益 */ GAIN_32 = (5 << 3), /* 增益 */ GAIN_64 = (6 << 3), /* 增益 */ GAIN_128 = (7 << 3), /* 增益 */ /* 无论双极性还是单极性都不改变任何输入信号的状态，它只改变输出数据的代码和转换函数上的校准点 */ BIPOLAR = (0 << 2), /* 双极性输入 */ UNIPOLAR = (1 << 2), /* 单极性输入 */ BUF_NO = (0 << 1), /* 输入无缓冲（内部缓冲器不启用) */ BUF_EN = (1 << 1), /* 输入有缓冲 (启用内部缓冲器) */ FSYNC_0 = 0, FSYNC_1 = 1 /* 不启用 */ }; /* 时钟寄存器bit定义 */ enum { CLKDIS_0 = 0x00, /* 时钟输出使能 （当外接晶振时，必须使能才能振荡） */ CLKDIS_1 = 0x10, /* 时钟禁止 （当外部提供时钟时，设置该位可以禁止MCK_OUT引脚输出时钟以省电 */ /* 2.4576MHz（CLKDIV=0 ）或为 4.9152MHz （CLKDIV=1 ），CLK 应置 “0”。 1MHz （CLKDIV=0 ）或 2MHz （CLKDIV=1 ），CLK 该位应置 “1” */ CLK_4_9152M = 0x08, CLK_2_4576M = 0x00, CLK_1M = 0x04, CLK_2M = 0x0C, FS_50HZ = 0x00, FS_60HZ = 0x01, FS_250HZ = 0x02, FS_500HZ = 0x04, /* 四十九、电子秤应用中提高TM7705 精度的方法 当使用主时钟为 2.4576MHz 时，强烈建议将时钟寄存器设为 84H,此时数据输出更新率为10Hz,即每0.1S 输出一个新数据。 当使用主时钟为 1MHz 时，强烈建议将时钟寄存器设为80H, 此时数据输出更新率为4Hz, 即每0.25S 输出一个新数据 */ ZERO_0 = 0x00, ZERO_1 = 0x80 }; static void TM7705_SyncSPI(void); static void TM7705_Send8Bit(uint8_t _data); static uint8_t TM7705_Recive8Bit(void); static void TM7705_WriteByte(uint8_t _data); static void TM7705_Write3Byte(uint32_t _data); static uint8_t TM7705_ReadByte(void); static uint16_t TM7705_Read2Byte(void); static uint32_t TM7705_Read3Byte(void); static void TM7705_WaitDRDY(void); static void TM7705_ResetHard(void); static void TM7705_Delay(void); /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: bsp_InitTM7705 * 功能说明: 配置STM32的GPIO和SPI接口，用于连接 TM7705 * 形 参: 无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ void bsp_InitTM7705(void) { #ifdef SOFT_SPI /* 软件SPI */ /* 配置REST口线为推挽输出，缺省输出高电平 */ /* 配置CS口线为推挽输出，缺省输出高电平 */ /* 配置SCK口线为推挽输出，缺省输出高电平 */ /* 配置DIN口线为推挽输出，缺省输出高电平 */ /* 配置DOUT口线为输入浮空模式 */ /* 配置DOUT口线为输入上拉模式 */ #endif bsp_DelayMS(10); TM7705_ResetHard(); /* 硬件复位 */ /* 在接口序列丢失的情况下，如果在DIN 高电平的写操作持续了足够长的时间（至少 32个串行时钟周期）， TM7705 将会回到默认状态。 */ bsp_DelayMS(5); TM7705_SyncSPI(); /* 同步SPI接口时序 */ bsp_DelayMS(5); /* 配置时钟寄存器 */ TM7705_WriteByte(REG_CLOCK | WRITE | CH_1); /* 先写通信寄存器，下一步是写时钟寄存器 */ TM7705_WriteByte(CLKDIS_0 | CLK_4_9152M | FS_50HZ); /* 刷新速率50Hz */ //TM7705_WriteByte(CLKDIS_0 | CLK_4_9152M | FS_500HZ); /* 刷新速率500Hz */ /* 每次上电进行一次自校准 */ TM7705_CalibSelf(1); /* 内部自校准 CH1 */ bsp_DelayMS(5); } /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: TM7705_Delay * 功能说明: CLK之间的延迟，时序延迟. 对于51，可以不延迟 * 形 参: 无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ static void TM7705_Delay(void) { //uint16_t i; //for (i = 0; i < 5; i++); } /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: TM7705_ResetHard * 功能说明: 硬件复位 TM7705芯片 * 形 参: 无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ static void TM7705_ResetHard(void) { RESET_1(); bsp_DelayMS(1); RESET_0(); bsp_DelayMS(2); RESET_1(); bsp_DelayMS(1); } /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: TM7705_SyncSPI * 功能说明: 同步TM7705芯片SPI接口时序 * 形 参: 无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ static void TM7705_SyncSPI(void) { /* AD7705串行接口失步后将其复位。复位后要延时500us再访问 */ CS_0(); TM7705_Send8Bit(0xFF); TM7705_Send8Bit(0xFF); TM7705_Send8Bit(0xFF); TM7705_Send8Bit(0xFF); CS_1(); } /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: TM7705_Send8Bit * 功能说明: 向SPI总线发送8个bit数据。 不带CS控制。 * 形 参: _data : 数据 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ static void TM7705_Send8Bit(uint8_t _data) { uint8_t i; for(i = 0; i < 8; i++) { if (_data & 0x80) { DI_1(); } else { DI_0(); } SCK_0(); _data <<= 1; TM7705_Delay(); SCK_1(); TM7705_Delay(); }