* 导师视频讲解：[**去听课**](https://www.bilibili.com/video/BV1k34y1D7Vz?p=17) >[success] **技术支持说明：** >**1**.一般以自主学习为主 > **2**.可到官方问答社区中提问：[**去提问**](https://bbs.csdn.net/forums/zigbee) > **3**.工程师**会尽快**解答社区问题，但他们是一线开发，【**难以保证**】解答时效，解答辛苦，感谢理解！ <br/> 本章主要讲解如何基于CC2530实现ADC。 <br/> ## **5.1 ADC理论基础** * **5.1.1 模拟信号** 模拟信号是指用连续变化的物理量所表达的信息，特点是信号值的变化是连续的，如图所示。  ### * **5.1.2 数字信号** 数字信号是指用一系列断续变化的脉冲数字量所表达的信息，特点是信号值会特然变化，如图所示。  ### * **5.1.3 ADC** ADC的全称是Analog to Digital Converter，即模拟数字转换器用于把模拟信号转换为数字信号。举个例子，例如图中的黑色线为一个模拟信号，ADC可以通过特定的规则或者算法将其转换为阶梯状的数字信号。  <br/> ## **5.2 CC2530的ADC采样通道** CC2530内置多个ADC采样通道，例如AIN0~AIN7、VDD/3、温度传感器等，如图所示。  ### 其中的ADC采样通道AIN0 - AIN7对应的是P0\_0到P0\_7这8个GPIO，即模拟信号可以通过这个8个GPIO输入给CC2530。 <br/> ## **5.3 ADC API 说明** 打开本实验代码，可以找到hal\_adc.h和hal\_adc.c文件，如图所示。  ### 这两个文件是Z-Stack 3.0 提供给开发者使用的ADC驱动API，使用起来非常方便。 >[warning] 然而，为了便于初学者学习，笔者对该API做了少量的修改。 ### 打开hal\_adc.h文件，可以找到如下API定义： ``` //2. 51单片机入门/5. ADC实验/Workspace/code/HalADC/hal_adc.h /* * 使用默认的配置初始化ADC服务，使用ADC服务前必须先调用此API */ extern void HalAdcInit ( void ); /* * A/D转换，即使用指定的采样精度从指定的ADC通道中获取采样值 * * @param channel - ADC通道 * @param resolution - 采用分辨率 */ extern uint16 HalAdcRead ( uint8 channel, uint8 resolution ); ``` ### HalAdcRead函数需要传入一个channel参数，该参数表示ADC采样通道。采样通道定义代码如下： ``` //2. 51单片机入门/5. ADC实验/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函数还需要传入一个用于表示采样分辨率的参数resolution，其定义代码如下： ``` //2. 51单片机入门/5. ADC实验/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位的模数转换采样分辨率可供开发者使用。举个例子讲解一下采样分辨率的含义，例如ZigBee标准板板载的光敏电阻（光照传感器）可以根据不同的光照强度来输出不同的电压，光照强度越高输出的电压越大，反之越小。其输出电压值范围是0~1.65v，这是一个模拟信号值。如果此时的采样分辨率为8位，那么CC2530会用1个字节（8个位）的整型变量来存储采样值，CC2530会把0~3.3v的电压值映射到[0,255]中，把0~1.65v映射到[0,127]中，从而得到采样值，例如当光敏电阻受光照影响时，如果： （1）ADC捕获到的电压值约为1.65v，那么采样值为127左右。 （2）ADC捕获到的电压值约为0v，那么采样值为0左右。 （3）ADC捕获到的电压值约为0.825v，那么采样值为63左右。 ### 如果以8位采样分辨率读取P0\_7的采样值，可按如下方式编写代码： ``` P1SEL |= 0x80;//把P0_7配置为使用外设功能模式 uint8 Val;//采样信号值 Val = HalAdcRead( HAL_ADC_CHN_AIN7,//采样通道 HAL_ADC_RESOLUTION_8);//采样分辨率 ``` <br/> ## **5.4 ADC采样实验** 由于在配套的ZigBee标准板中，光照传感器与CC2530的P0\_7引脚连接，因此本实验把P0_7配置为输入模式，然后以8位分辨率读取ADC通道AIN7的采样值，代码如下： ``` //2. 51单片机入门/5. ADC实验/Workspace/code/HalADC/HalADC.c void main(void) { uint8_t adcVal;//采样值 char adcStr[10] = {0}; setSystemClk32MHZ(); initUart0(USART_BAUDRATE_115200); CC2530_IOCTL( 0, 7,//采样通道AIN7对应P0_7 CC2530_INPUT_PULLUP);//配置为上拉输入 HalAdcInit();//初始化ADC服务 while(1) { /*ADC采样*/ adcVal = HalAdcRead( HAL_ADC_CHN_AIN7,//采样通道AIN7对应P0_7 HAL_ADC_RESOLUTION_8);//采样分辨率为8位 /*通过串口0输出采样值*/ sprintf(adcStr, "%d\r\n", adcVal); uart0Send((unsigned char *)adcStr, strlen(adcStr)); delayMs(SYSCLK_32MHZ, 2000);//延迟2s } } ``` 上述代码实现了隔2s从AIN7中采样一次，ADC就这样简单地被实现了。读者也可根据实际需要修改采样时间间隔。 <br/> ## **5.5 调试仿真** 可以运行本实验代码以观察运行结果，操作步骤如下： （1）编译链接本实验代码后，把程序烧录到配套的ZigBee开发板中。 （2）由于本实验需要用到光照传感器和串口0，因此如果使用ZigBee标准板调试，需要把拨码开关的第1和2位分别打到URX和UTX端，第3、4、5和6位分别打到ERX、ETX、P02和P03端，第7位打到ADC端。  如果使用ZigBee Mini板调试，需要在P0_7引脚处外接光照传感器，此光照传感器的输出信号作为系统输入的模拟信号。 （3）使用Micro USB线把ZigBee开发板连接到电脑。 （4）打开串口调试助手，按如图所示对串口调试助手做好相关设置。  ### （5）配置完成后，可以在串口助手中观察到采样值，此值可以理解为光照传感器所感知到的环境光照度，它会随光照度变化而变化。  <br/> <br/> ## **商务合作** 如有以下需求，可扫码添加管理员好友（注明“**商务合作**”） * 项目定制开发，技术范围：**NB-IoT**、**CATn（4G）**、**WiFi**、**ZigBee**、**BLE Mesh**以及**STM32**、**嵌入式Linux**等； * 入驻平台，成为讲师； * 接项目赚外快； * 善学坊官网：[www.sxf-iot.com](https://www.sxf-iot.com/)  （非商务合作**勿扰**，此处**非**技术支持）