Wydział Informatyki Katedra Systemów Czasu Rzeczywistego Laboratorium Architektury Komputerów	Data 22.12.2009
Ćwiczenie nr 7 Temat: ADC Zespół nr 2 1. Robert Jarocki Grupa nr 6 2. Jarosław Jastrzębski	Prowadzący …...................... Ocena …......................

Zadanie:

Napisać program wyświetlający na wyświetlaczu msp430 temperaturę otoczenia.

Teoria:

Moduł konwersji analogowo-cyfrowej ADC12, przetwarza napięcie na odpowiadającą mu miarę liczbową w oparciu o metodę sukcesywnej aproksymacji SAR (ang. Successive approximation). 12-bitowy rdzeń ma monotoniczną charakterystykę, pozbawiony jest efektu „brakujących kodów” i umożliwia konwersję z szybkością do 200 ksps. Konwersji mogą podlegać sygnały z ośmiu wejść analogowych (A0-A7) multipleksowanych z portem P6 lub z czterech wewnętrznych kanałów dedykowanych: przetwornikowi temperatury, napięciu zasilającemu przetwornik (AV_cc/2), zewnętrznym napięciom odniesienia (V_eREF+ i V_eREF-). Kanał do próbkowania wybierany jest programowo za pośrednictwem analogowego multipleksera redukującego zakłócenia powstałe we wyniku przełączania kanałów. Źródło napięcia odniesienia dla przetwarzanej próbki również wybierane jest programowo i mogą nim być następujące napięcia: zasilania, zewnętrzne lub wewnętrzne (1,5 lub 2,5V). Algorytm przetwarzania taktowany jest sygnałem ADC12CLK, otrzymanym po ewentualnym podzieleniu z jednego z podstawowych zegarów mikrokontrolera (ACLK, MCLK, SMCLK) lub przebiegiem o częstotliwości ok. 5 MHz wytworzonym we wewnętrznym oscylatorze.

Okres próbkowania ustalany jest na podstawie wspomnianego sygnału ADC12CLK lub bezpośrednio przez sygnał SHI, który inicjalizuje proces próbkowania a następnie konwersji. Przebieg SHI wytwarzany jest przez jeden z modułów czasowych lub programowo za pośrednictwem bitu ADC12SC.

Przetwornik ADC12 może pracować w jednym z czterech trybów:

• Jednokrotna konwersja w pojedynczym kanale.

• Wielokrotna konwersja w pojedynczym kanale.

• Jednokrotna konwersja w sekwencji kanałów.

• Wielokrotna konwersja w powtarzającej się sekwencji kanałów.

Schemat blokowy przetwornika analogowo-cyfrowego ADC12.

Wyniki konwersji zapisywane są w buforze utworzonym z szesnastu rejestrów 16-bitowych, przy czym cztery najstarsze bity są tylko do odczytu. Każdy z rejestrów ma odpowiadający mu rejestr sterujący, który określa kanał przetwarzania, napięcie odniesienia i ewentualnie koniec sekwencji.

Przetwornik ADC12 ma przydzielony jeden wektor przerwania wspólny dla osiemnastu źródeł, które mogą je wywołać. Żądanie przerwania może być generowane przez:

• Dowolną z flag ADC12IFG0-ADC12IFG15 ustawianą ze wpisem rezultatu konwersji do korespondującego z nią rejestru w buforze wyników.

• Zdarzenie polegającego na nadpisaniu któregokolwiek z rejestrów w pamięci wyników.

• Zdarzenie polegające na przekroczeniu czasu konwersji.

Zdjęcie przedstawiające działanie programu:

Kod programu:

#include <msp430x14x.h>

#include "lcd.h"

#include "portyLcd.h"

#define INTERVAL 50000

unsigned int cntr;

int celsiusToFarenheit(int t)

{

int u = t % 100;

float f = 32 + 9*((t - u)/100.f + u/100.f)/5.f; // obliczanie temp.

float x = (f - (int)f)*100;

if(x - (int)x >= 0.5)

f += 0.01f;

return (int)(f * 100);

}

void show(int t)

{

int cyfra, waga=10;

Delayx100us(2);

if(t < 0) // wypisanie „-” przed wartością ujemna

{

SEND_CHAR('-');

t *= -1;

}

if(t < 10)

SEND_CHAR('0');

if(t >= 10000) // wypisanie „?” jeżeli temperatura przekroczy dopuszczalny poziom

{

SEND_CHAR('?');

return;

}

while(waga <= t)

waga *= 10;

while((waga /= 10) > 10)

{

cyfra = t / waga; // liczba która zostanie wyświetlona jako temperatura

SEND_CHAR((int)('0' + cyfra));

t -= cyfra * waga;

}

SEND_CHAR('.');

cyfra = t / waga; // pierwsza cyfra po przecinku

SEND_CHAR((int)('0' + cyfra));

t -= cyfra * waga; // druga cyfra po przecinku

SEND_CHAR((int)('0' + t));

}

void main()

{

WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;

InitPortsLcd();

InitLCD(); // inicjalizacja wyswietlacza

clearDisplay();

int temp;

unsigned int k;

ADC12CTL0 = ADC12ON | REFON | SHT0_15; // włączenie rdzenia i generatora napięcia odniesienia oraz wybór napięcia odniesienia

ADC12CTL1 = SHP | CSTARTADD_0; // próbkowanie impulsowe, wynik składany w ADC12MEM0

ADC12MCTL0 = INCH_10 | SREF_1; // kanał 10, źródło napięcia odniesienia - wewnętrzny generator 1,5 V

for(k = 0; k < 0x3600; k++); // czas na ustabilizowanie generatora napięcia odniesienia

CCR0 = INTERVAL; // ustala nowy okres licznika

TACTL = TASSEL_2 | ID_3 | MC_1; // źródło taktowania SMCLK dzielone przez 8, tryb UP

CCTL0 = CCIE; // uaktywnienie przerwania od TACCR0

_BIS_SR(GIE); // włączenie przerwań

ADC12CTL0 |= ENC; // uaktywnienie konwersji

while(1)

{

clearDisplay();

P2OUT ^= BIT1;

ADC12CTL0 |= ADC12SC; // start konwersji

while((ADC12CTL1 & ADC12BUSY) == ADC12BUSY); // czekanie na koniec konwersji

temp = (int)((0.366*ADC12MEM0-986)/0.0355); // wartość temperatury z dokładnością do 2 miejsc po przecinku

show(temp); // wyświetla na wyświetlaczu

SEND_CHAR(' ');

SEND_CHAR('C');

SEND_CMD(DD_RAM_ADDR2);

show(celsiusToFarenheit(temp));

SEND_CHAR(' ');

SEND_CHAR('F');

_BIS_SR(LPM0_bits); // wejście w tryb oszczędny

}

}

#pragma vector = TIMERA0_VECTOR

__interrupt void Timer_A()

{

if(++cntr == 10)

{

_BIC_SR_IRQ(LPM0_bits);

cntr = 0;

}

}

---