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CS1237芯片
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多通道
最近有小伙伴问我，CS1237多通道代码，可以参考下。我建议他这颗芯片出来很长时间了，先不要自己造轮子
CS1237芯片
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个人比较喜欢第三个作者的代码
/* Infinite loop */ kalman_init(&g_kfp_st); // 这个任务进行初始化, 在完成后删除自身 // 设置cs1237参数 cs1237_init(&g_cs1237_device_st, DEV_FREQUENCY_640, DEV_PGA_1, DEV_CH_A); // 输出计算的数据, 前一个原始值,后一个卡尔曼滤波值 printf("%d %f ", g_cs1237_device_st.get_adc_data(&g_cs1237_device_st), kalman_filter(&g_kfp_st, (float)g_cs1237_device_st.adc_calculate_deal_data));
/* * @Description: cd1237 驱动 * @Author: TOTHTOT * @Date: 2023-03-23 16:42:25 * @LastEditTime: 2023-03-28 16:11:18 * @LastEditors: TOTHTOT * @FilePath: MDK-ARMe:WorkMCUstm32 ead_cs1237_STM32F103C8T6(HAL+FreeRTOS)HARDWARECS1237cs1237.h */ #ifndef __CS1237_H__ #define __CS1237_H__ #include "main.h" #define CS1237_CIONFIG_WRITE_REGISTER 0x65 // 设置写入寄存器 #define CS1237_CIONFIG_READ_REGISTER 0x56 // 设置读取寄存器 #define CS1237_SCL_H HAL_GPIO_WritePin(CS1237_SCL_GPIO_Port, CS1237_SCL_Pin, GPIO_PIN_SET) #define CS1237_SCL_L HAL_GPIO_WritePin(CS1237_SCL_GPIO_Port, CS1237_SCL_Pin, GPIO_PIN_RESET) #define CS1237_SDA_H HAL_GPIO_WritePin(CS1237_DOUT_GPIO_Port, CS1237_DOUT_Pin, GPIO_PIN_SET) #define CS1237_SDA_L HAL_GPIO_WritePin(CS1237_DOUT_GPIO_Port, CS1237_DOUT_Pin, GPIO_PIN_RESET) #define CS1237_SDA_READ HAL_GPIO_ReadPin(CS1237_DOUT_GPIO_Port, CS1237_DOUT_Pin) /* 设置IO方向 */ #define CS1237_SDA_IN { CS1237_DOUT_GPIO_Port->CRL &= 0XFFFF0FFF; CS1237_DOUT_GPIO_Port->CRL |= (uint32_t)8 << 12; } #define CS1237_SDA_OUT { CS1237_DOUT_GPIO_Port->CRL &= 0XFFFF0FFF; CS1237_DOUT_GPIO_Port->CRL |= (uint32_t)3 << 12; } /* cs1237 设备结构体 */ struct cs1237_device { #define CS1237_DEFAULT_FREQUENCY 10 // 默认输出频率 #define RAW_DATA_MAX_NUM 8 // 用于滤波, 连续读取 RAW_DATA_MAX_NUM 次数据然后去掉最高, 最低, // 再计算平均值,平均值带入卡尔曼滤波器 int32_t adc_data; // 读取到的数据, 原始adc数据, 单次读取 int32_t adc_calculate_raw_data[RAW_DATA_MAX_NUM]; // 读取数据后存入, 用于滤波, 连续采集12次 int32_t adc_calculate_deal_data; // 读取数据后存入, 用于滤波 uint8_t adc_config; // 模块配置参数 uint16_t output_frequency; // 模块输出频率 enum dev_ch { DEV_CH_NONE, // 默认状态 DEV_CH_A, // 通道A DEV_CH_SAVE, // 保留 DEV_CH_TEMPERERATURE, // 温度 DEV_CH_SHORT, // 内部短路 DEV_CH_TOTAL_STATE // 状态统计 } dev_ch_em; // cs1237 通道选择 enum dev_pga { DEV_PGA_NONE, DEV_PGA_1, DEV_PGA_2, DEV_PGA_64, DEV_PGA_128, DEV_PGA_TOTAL_STATE } dev_pga_em; // cs1237 pga选择, 在测温时选择 DEV_PGA_1 enum dev_frequency { DEV_FREQUENCY_NONE, DEV_FREQUENCY_10, DEV_FREQUENCY_40, DEV_FREQUENCY_640, DEV_FREQUENCY_1280, DEV_FREQUENCY_TOTAL_STATE } dev_frequency_em; // cs1237 输出频率选择 enum dev_state { DEV_NONE, // 默认状态 DEV_ONLINE, // 设备在线 DEV_OFFLINE, // 设备掉线 DEV_TOTAL_STATE // 所有状态数量 } dev_state_em; // cs1237 是否在线, 不在线就不读取数据 int32_t (*get_adc_data)(struct cs1237_device *dev); // 读取数据, 外部操作的函数 uint8_t (*get_adc_config)(struct cs1237_device *dev); // 读取配置数据, 外部操作的函数 }; extern struct cs1237_device g_cs1237_device_st; /* 外部调用函数 */ uint8_t cs1237_init(struct cs1237_device *dev, enum dev_frequency frequency, enum dev_pga pga, enum dev_ch ch); #endif /* __CS1237_H__ */
/* * @Description: cs1237 设备驱动文件 * @Author: TOTHTOT * @Date: 2023-03-23 16:41:59 * @LastEditTime: 2023-03-28 13:23:27 * @LastEditors: TOTHTOT * @FilePath: MDK-ARMe:WorkMCUstm32 ead_cs1237_STM32F103C8T6(HAL+FreeRTOS)HARDWARECS1237cs1237.c */ #include "cs1237.h" #include "delay.h" #include "usart1.h" #include "stdio.h" #define setbit(x, y) x |= (1 << y) // x的y位置1 #define clrbit(x, y) x &= ~(1 << y) // x的y位置0 #define reversebit(x, y) x ^= (1 << y) // x的y位异或 #define getbit(x, y) ((x) >> (y)&1) // 获取x的第y位 struct cs1237_device g_cs1237_device_st = {0}; int32_t cs1237_read_data(struct cs1237_device *dev); uint8_t cs1237_read_config(struct cs1237_device *dev); int32_t calculate_adc_num(struct cs1237_device *dev); /** * @name: cs1237_nop * @msg: cs1237 模块内部使用延时 调用一次460ns * @return {*} 无 * @author: TOTHTOT * @date: 2023年3月24日11:43:50 */ // static void cs1237_nop(void) // { // unsigned int i = 0; // for (i = 0; i < 20; i++) // __asm { // nop // } // } /** * @name:cs1237_send_bit * @msg:发送一位数据 * @param {uint8_t} bit 1位数据 * @param {uint8_t} time_us 时钟高电平时间, 单位:us * @return {*} 无 * @author: TOTHTOT * @date: 2023年3月24日10:34:08 */ void cs1237_send_bit(uint8_t bit, uint8_t time_us) { CS1237_SDA_OUT; // 切换输出模式 CS1237_SCL_H; delay_us(time_us); if (bit == 1) CS1237_SDA_H; else CS1237_SDA_L; CS1237_SCL_L; delay_us(time_us); } /** * @name: cs1237_read_bit * @msg: cs1237 读取1位数据, 使用前确保SDA已经处于输入态 * @param {uint8_t} time_us 电平持续时间 * @return {*} 读取到的电平 * @author: TOTHTOT * @date: 2023年3月24日11:24:52 */ uint8_t cs1237_read_bit(uint8_t time_us) { uint8_t recv_data = 0; CS1237_SCL_H; delay_us(time_us); recv_data = CS1237_SDA_READ; CS1237_SCL_L; delay_us(time_us); return recv_data; } /** * @name: cs1237_check * @msg: 检测模块是否在线 * @param {cs1237_device} *dev * @return {*} == 0 成功 * == 1, 失败, 不在线 * @author: TOTHTOT * @date: */ uint8_t cs1237_check(struct cs1237_device *dev) { uint32_t retry = 0; // dev->dev_state_em = dev_online; CS1237_SCL_L; // 时钟拉低 CS1237_SDA_OUT; CS1237_SDA_H; // OUT引脚拉高 CS1237_SDA_IN; while (CS1237_SDA_READ == 1) // 等待CS237准备好 { delay_us(1); retry++; if (retry > 30000000) { CS1237_SDA_OUT; CS1237_SDA_H; // OUT引脚拉高 CS1237_SCL_H; // CLK引脚拉高 ERROR_PRINT("time out "); return 1; // 超时，则直接退出程序 } } return 0; } /** * @name: cs1237_send_byte * @msg: 发送1字节 * @param {uint8_t} byte * @return {*} * @author: TOTHTOT * @date: */ void cs1237_send_byte(uint8_t byte) { for (uint8_t i = 0; i < 8; i++) // 38 - 45个脉冲了，写8位数据 { CS1237_SCL_H; // CLK=1; delay_us(1); if (byte & 0x80) CS1237_SDA_H; // OUT = 1 else CS1237_SDA_L; byte <<= 1; CS1237_SCL_L; // CLK=0; delay_us(1); } } /** * @name: cs1237_init * @msg: cs1237 初始化 * @param {cs1237_device} *dev 设备 * @param {enum dev_frequency} frequency 输出频率 * @param {enum dev_pga} pga * @param {enum dev_ch} ch 通道 * @return {*} == 0 初始化成功 * == 1, 初始化失败 * @author: TOTHTOT * @date: 2023年3月23日17:35:15 */ uint8_t cs1237_init(struct cs1237_device *dev, enum dev_frequency frequency, enum dev_pga pga, enum dev_ch ch) { uint8_t cs1237_config = 0; // cs1237 的寄存器配置 0100 1000 uint8_t ret; // 初始化频率 switch (frequency) { case DEV_FREQUENCY_10: clrbit(cs1237_config, 4); clrbit(cs1237_config, 5); break; case DEV_FREQUENCY_40: setbit(cs1237_config, 4); clrbit(cs1237_config, 5); break; case DEV_FREQUENCY_640: setbit(cs1237_config, 5); clrbit(cs1237_config, 4); break; case DEV_FREQUENCY_1280: setbit(cs1237_config, 4); setbit(cs1237_config, 5); break; default: clrbit(cs1237_config, 4); clrbit(cs1237_config, 5); break; } // 初始化 pga switch (pga) { case DEV_PGA_1: clrbit(cs1237_config, 2); clrbit(cs1237_config, 3); break; case DEV_PGA_2: clrbit(cs1237_config, 3); setbit(cs1237_config, 2); break; case DEV_PGA_64: clrbit(cs1237_config, 2); setbit(cs1237_config, 3); break; case DEV_PGA_128: setbit(cs1237_config, 2); setbit(cs1237_config, 3); break; default: clrbit(cs1237_config, 2); clrbit(cs1237_config, 3); break; } // 初始化 通道 switch (ch) { case DEV_CH_A: clrbit(cs1237_config, 0); clrbit(cs1237_config, 1); break; case DEV_CH_SAVE: clrbit(cs1237_config, 1); setbit(cs1237_config, 0); break; case DEV_CH_TEMPERERATURE: clrbit(cs1237_config, 0); setbit(cs1237_config, 1); break; case DEV_CH_SHORT: setbit(cs1237_config, 1); setbit(cs1237_config, 1); break; default: clrbit(cs1237_config, 0); clrbit(cs1237_config, 1); break; } // cs1237_config = 0X0C; /* 初始化设备结构体 */ dev->adc_data = 0; dev->output_frequency = frequency; dev->get_adc_data = calculate_adc_num; dev->get_adc_config = cs1237_read_config; dev->adc_config = cs1237_config; ret = cs1237_check(dev); if (ret != 0) { dev->dev_state_em = DEV_OFFLINE; ERROR_PRINT("cs1237_check failed! "); return 1; } dev->dev_state_em = DEV_ONLINE; /* 配置 CS1237 工作模式 */ // 发送1到29个脉冲 for (uint8_t i = 0; i < 29; i++) { CS1237_SCL_H; delay_us(40); CS1237_SCL_L; delay_us(40); } CS1237_SDA_OUT; CS1237_SCL_H; delay_us(1); CS1237_SDA_H; CS1237_SCL_L; delay_us(1); // 30 CS1237_SCL_H; delay_us(1); CS1237_SDA_H; CS1237_SCL_L; delay_us(1); // 31 CS1237_SCL_H; delay_us(1); CS1237_SDA_L; CS1237_SCL_L; delay_us(1); // 32 CS1237_SCL_H; delay_us(1); CS1237_SDA_L; CS1237_SCL_L; delay_us(1); // 33 CS1237_SCL_H; delay_us(1); CS1237_SDA_H; CS1237_SCL_L; delay_us(1); // 34 CS1237_SCL_H; delay_us(1); CS1237_SDA_L; CS1237_SCL_L; delay_us(1); // 35 CS1237_SCL_H; delay_us(1); CS1237_SDA_H; CS1237_SCL_L; delay_us(1); // 36 // 37 写入了0x65 CS1237_SCL_H; // CLK=1; delay_us(1); CS1237_SCL_L; // CLK=0; delay_us(1); cs1237_send_byte(cs1237_config); CS1237_SDA_H; // OUT = 1 CS1237_SCL_H; // CLK=1; delay_us(1); CS1237_SCL_L; // CLK=0; delay_us(1); INFO_PRINT("adc config = %x ", cs1237_config); return 0; } /** * @name: cs1237_read_config * @msg: 读取芯片的配置数据 * @param {cs1237_device} *dev 设备结构体 * @return {*} 读取到的寄存器数据 * @author: TOTHTOT * @date: */ uint8_t cs1237_read_config(struct cs1237_device *dev) { unsigned char i = 0; unsigned char dat = 0; // 读取到的数据 uint8_t ret = 0; ret = cs1237_check(dev); if (ret != 0) { dev->dev_state_em = DEV_OFFLINE; ERROR_PRINT("cs1237_check failed! "); return 1; } for (i = 0; i < 29; i++) // 产生第1到29个时钟 { CS1237_SCL_H; // CLK=1; delay_us(1); CS1237_SCL_L; // CLK=0; delay_us(1); } dev->dev_state_em = DEV_ONLINE; CS1237_SDA_OUT; CS1237_SCL_H; // CLK=1; delay_us(1); CS1237_SDA_H; CS1237_SCL_L; // CLK=0; delay_us(1); // 这是第30个时钟 CS1237_SCL_H; // CLK=1; delay_us(1); CS1237_SDA_L; CS1237_SCL_L; // CLK=0; delay_us(1); // 这是第31个时钟 CS1237_SCL_H; // CLK=1; delay_us(1); CS1237_SDA_H; CS1237_SCL_L; // CLK=0; delay_us(1); // 32 CS1237_SCL_H; // CLK=1; delay_us(1); CS1237_SDA_L; CS1237_SCL_L; // CLK=0; delay_us(1); // 33 CS1237_SCL_H; // CLK=1; delay_us(1); CS1237_SDA_H; CS1237_SCL_L; // CLK=0; delay_us(1); // 34 CS1237_SCL_H; // CLK=1; delay_us(1); CS1237_SDA_H; CS1237_SCL_L; // CLK=0; delay_us(1); // 35 CS1237_SCL_H; // CLK=1; delay_us(1); CS1237_SDA_L; CS1237_SCL_L; // CLK=0; delay_us(1); // 36 CS1237_SDA_H; CS1237_SCL_H; // CLK=1; delay_us(1); CS1237_SCL_L; // CLK=0; delay_us(1); // 37 写入0x56 即读命令 dat = 0; CS1237_SDA_IN; for (i = 0; i < 8; i++) // 第38 - 45个脉冲了，读取数据 { CS1237_SCL_H; // CLK=1; delay_us(1); CS1237_SCL_L; // CLK=0; delay_us(1); dat <<= 1; if (CS1237_SDA_READ == 1) dat++; } // 第46个脉冲 CS1237_SCL_H; // CLK=1; delay_us(1); CS1237_SCL_L; // CLK=0; delay_us(1); CS1237_SDA_OUT; CS1237_SDA_H; // OUT引脚拉高 dev->adc_config = dat; return dat; } /** * @name: cs1237_read_data * @msg: 读取ADC数据，返回的是一个有符号数据 * @param {cs1237_device} *dev 设备结构体 * @return {*} 读取到的adc数据 * @author: TOTHTOT * @date: */ int32_t cs1237_read_data(struct cs1237_device *dev) { unsigned char i = 0; uint32_t dat = 0; // 读取到的数据 uint8_t ret = 0; ret = cs1237_check(dev); if (ret != 0) { dev->dev_state_em = DEV_OFFLINE; ERROR_PRINT("cs1237_check failed! "); return 1; } dev->dev_state_em = DEV_ONLINE; dat = 0; for (i = 0; i < 24; i++) // 获取24位有效转换 { CS1237_SCL_H; // CLK=1; delay_us(1); dat <<= 1; if (CS1237_SDA_READ == 1) dat++; CS1237_SCL_L; // CLK=0; delay_us(1); } for (i = 0; i < 3; i++) // 接着前面的时钟 再来3个时钟 { cs1237_send_bit(1, 1); } CS1237_SDA_OUT; CS1237_SDA_H; // OUT = 1; if (dat & 0x00800000) // 判断是负数 最高位24位是符号位 { dev->adc_data = -(((~dat) & 0x007FFFFF) + 1); // 补码变源码 } else dev->adc_data = dat; // 正数的补码就是源码 return dev->adc_data; } /** * @name: calculate_adc_num * @msg: * @param {cs1237_device} *dev * @return {*} * @author: TOTHTOT * @date: */ int32_t calculate_adc_num(struct cs1237_device *dev) { int32_t max = 0, max_2 = 0, max_pos = 0, max_2_pos = 0; int32_t min = 0, min_pos = 0; // 采集 RAW_DATA_MAX_NUM 次 数据去掉最高和最低 for (uint8_t i = 0; i < RAW_DATA_MAX_NUM; i++) { dev->adc_calculate_raw_data[i] = cs1237_read_data(dev); if (dev->adc_calculate_raw_data[i] > max) { max = dev->adc_calculate_raw_data[i]; max_pos = i; // INFO_PRINT("max = %d, pos = %d ", max, max_pos); } if (i == 0) { min = dev->adc_calculate_raw_data[0]; min_pos = 0; // INFO_PRINT("min = %d, pos = %d ", min, min_pos); } if (dev->adc_calculate_raw_data[i] < min) { min = dev->adc_calculate_raw_data[i]; min_pos = i; // INFO_PRINT("min = %d, pos = %d ", min, min_pos); } } for (uint8_t i = 0; i < RAW_DATA_MAX_NUM; i++) { if (i == max_pos || i == min_pos) { continue; } dev->adc_calculate_deal_data += dev->adc_calculate_raw_data[i]; } return (int)(dev->adc_calculate_deal_data = dev->adc_calculate_deal_data / (RAW_DATA_MAX_NUM - 2)); }
多通道
可以看到上面代码中只实现了单通道。
多通道的方法需要
GPIO_TypeDef* sck_gpio_ports[NUM_CS1237_CHIPS] = {GPIOA, GPIOA, GPIOB, GPIOB}; uint16_t sck_gpio_pins[NUM_CS1237_CHIPS] = {GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_1}; GPIO_TypeDef* dout_gpio_ports[NUM_CS1237_CHIPS] = {GPIOA, GPIOA, GPIOB, GPIOB}; uint16_t dout_gpio_pins[NUM_CS1237_CHIPS] = {GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_1};
在读写函数参数中添加参数：
uint8_t chip