如何设计基于STM8的ADC0832采集及蓝牙通信系统？
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最近在淘宝逛的时候发现了一款单片机，STM8。相比之前一直使用的也是8位的AVR相比，感觉STM8更为强大，芯片特点如下：
本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201709/364742.htm
内核：具有3级流水线的哈佛结构、扩展指令集
程序存储器：8K字节Flash;RAM：1K字节
数据存储器：640 字节真正的数据EEPROM;可达30万次擦写
更重要的一点就是STM8系列若使用库编程的话，可以方便的不同芯片的程序移植。甚至可以方便的移植到STM32上面，大大减轻了更新硬件的重写程序的工作量。
ADC0832 为8位分辨率A/D转换芯片，其最高分辨可达256级，可以适应一般的模拟量转换要求。其内部电源输入与参考电压的复用，使得芯片的模拟电压输入在0~5V之间。芯片转换时间仅为32μS，据有双数据输出可作为数据校验，以减少数据误差，转换速度快且稳定性能强。独立的芯片使能输入，使多器件挂接和处理器控制变的更加方便。通过DI 数据输入端，可以轻易的实现通道功能的选择。(简述和图片均来之百度百科)
本文适合STM8控制ADC0832，程序是使用库编程，编译工具IAR。其实STM8也自带ADC转换模块了......
本程序还包括蓝牙串口通信，方便将得到数据从串口输出，我是编写了安卓上位机的app，方便在安卓上面显示图像。
程序还是用了定时器TIM4，确保每次采样的间隔大致相等，对之后的数据处理提供了基础。
先介绍核心mian.c文件，主要功能是初始化串口UART1，定时器TIMER4，还有一个发送16进制的函数。其中发送完数据再发送一个字符’U’作为一个数据的结束(你也可以自己定义)。这里说说为什么要选用16进制，而不是10进制，STM8速度有限，为了减少单指令操作，程序用了移位操作，这样可得到16进制每位数值，在发送到安卓上位机，上位机运算速度快，再转化成10进制，这样可以资源合理分配。
main.c程序：
#include "stm8s.h"
#include "stm8s_it.h"
uint8_t HexTable[]={‘0‘,‘1‘,‘2‘,‘3‘,‘4‘,‘5‘,‘6‘,‘7‘,‘8‘,‘9‘,‘A‘,‘B‘,‘C‘,‘D‘,‘E‘,‘F‘};
uint8_t i=0;
//串口UART1初始化
void Init_UART(void)
{
//默认初始化
UART1_DeInit();
//设置波特率9600 8位数据 1位停止位 无校验 外部时钟不可用 模式接收发送
UART1_Init((u32)9600, UART1_WORDLENGTH_8D, UART1_STOPBITS_1, UART1_PARITY_NO, UART1_SYNCMODE_CLOCK_DISABLE, UART1_MODE_TXRX_ENABLE);
//设置接收寄存器溢出中断
UART1_ITConfig(UART1_IT_RXNE_OR, ENABLE);
}
//定时器TIM4初始化
void Init_Timer4(void)
{
//1ms中断一次
TIM4_TimeBaseInit(TIM4_PRESCALER_128, 124);
/* Clear TIM4 update flag */
TIM4_ClearFlag(TIM4_FLAG_UPDATE);
/* Enable update interrupt */
TIM4_ITConfig(TIM4_IT_UPDATE, ENABLE);
TIM4_Cmd(ENABLE);
}
//发送字节
void Send(uint8_t dat)
{
//检查并等待发送寄存器是否为空
while(( UART1_GetFlagStatus(UART1_FLAG_TXE)==RESET));
//发送字节
UART1_SendData8(dat);
}
//发送16位16进制
void UART1_mysend16hex(u16 dat)
{
Send(HexTable[(dat>>12)&0x0f]);
Send(HexTable[(dat>>8)&0x0f]);
Send(HexTable[(dat>>4)&0x0f]);
Send(HexTable[(dat)&0x0f]);
}
//发送8位16进制
void UART1_mysend8hex(uint8_t dat)
{
Send(HexTable[(dat>>4)&0x0f]);
Send(HexTable[(dat)&0x0f]);
Send(‘U‘);
}
void main()
{
//初始化
Init_UART();
Init_Timer4();
//中断开启
enableInterrupts();
while(1)
{
}
}
//这个必须加上 不然会报错 估计是库的要求
#ifdef USE_FULL_ASSERT
void assert_failed(u8* file, u32 line)
{
while (1)
{
}
}
#endif
接下来说说中断函数表stm8s_it.c
其中只要选用两个中断函数就可以了：
INTERRUPT_HANDLER(UART1_RX_IRQHandler, 18) 接收寄存器溢出中断
里面添加安卓上位机发送过来的数据的处理程序，我这里写的是ADC0832通道选择的判断。
INTERRUPT_HANDLER(TIM4_UPD_OVF_IRQHandler, 23) 定时器4计数器溢出中断
里面添加初始化ADC0832和ADC0832数据读取并UART1发送到安卓上位机。
stm8s_it.c程序：
#include "stm8s_it.h"
#include "ADC0832.h"
extern uint8_t i;
uint8_t channel=1 ;
//接收寄存器溢出中断
INTERRUPT_HANDLER(UART1_RX_IRQHandler, 18)
{
/* In order to detect unexpected events during development,
it is recommended to set a breakpoint on the following instruction.
*/
//下面是我做的安卓上位机发送过来的数据判断，这里可以改成自己想要的程序
uint8_t tempData;
tempData = UART1_ReceiveData8();
if(tempData==‘A‘)
{
channel = 0;
}
if(tempData==‘Z‘)
{
channel = 1;
}
//清除UART1中断标识符
UART1_ClearITPendingBit(UART1_IT_RXNE);
}
//定时器4计数器溢出中断[!--empirenews.page--]
INTERRUPT_HANDLER(TIM4_UPD_OVF_IRQHandler, 23)
{
/* In order to detect unexpected events during development,
it is recommended to set a breakpoint on the following instruction.
*/
//1*10m执行一次
i++;
if(i==10)
{
//进行ADC数模转换
//初始化ADC芯片，写入通道
AD_init(channel);
u8 u8_adc1_value;
//进行数据读出
u8_adc1_value = AD_read();
//发送8位数据
UART1_mysend8hex(u8_adc1_value);
//清除UART1中断标识符
UART1_ClearITPendingBit(UART1_IT_RXNE);
i=0;
}
TIM4_ClearITPendingBit(TIM4_IT_UPDATE);
}
这里说说ADC0832的操作函数：ADC0832.c
程序包括初始化STM8的GPIO，初始化ADC0832和读取ADC0832数据
主要是DODI端口复用的问题，由于STM8端口作为输入输出，需要重新初始化GPIO，所以比一般51单片机的程序要复杂一点。最后读取数据先是从高位读出，再低位读出，进行校验，相同数值再输出。
附上时序图
ADC0832.c程序：
/**********************************************
程序名称:ADC0832子程序
作 者:devinzhang91
时 间:2014.10.04
**********************************************/
#ifndef ADC0832_H
#define ADC0832_H
#include "stm8s.h"
//端口设置
#define CLK_GPIO_PORT (GPIOC)
#define CLK_GPIO_PINS (GPIO_PIN_3)
#define DI_GPIO_PORT (GPIOC)
#define DI_GPIO_PINS (GPIO_PIN_4)
#define DO_GPIO_PORT (GPIOC)
#define DO_GPIO_PINS (GPIO_PIN_4)
#define CS_GPIO_PORT (GPIOC)
#define CS_GPIO_PINS (GPIO_PIN_1)
/********************************************************
函数名称:void ioInit(void)
函数作用:初始化GPIO
参数说明:null
********************************************************/
void ioInit(void)
{
{
//全为输出模式
GPIO_Init(CLK_GPIO_PORT, CLK_GPIO_PINS, GPIO_MODE_OUT_PP_LOW_FAST);
GPIO_Init(DI_GPIO_PORT, DI_GPIO_PINS, GPIO_MODE_OUT_PP_LOW_FAST);
GPIO_Init(DO_GPIO_PORT, DO_GPIO_PINS, GPIO_MODE_OUT_PP_LOW_FAST);
GPIO_Init(CS_GPIO_PORT, CS_GPIO_PINS, GPIO_MODE_OUT_PP_LOW_FAST);
}
/********************************************************
函数名称:void ioChange()
函数作用:初始化GPIO
参数说明:i=0,表示输出，i=1，表示输入
********************************************************/
void ioChange(uchar i)
{
if( i == 0)
GPIO_Init(DO_GPIO_PORT, (GPIO_Pin_TypeDef)DO_GPIO_PINS, GPIO_MODE_OUT_PP_LOW_FAST);
if( i == 1)
GPIO_Init(DI_GPIO_PORT, (GPIO_Pin_TypeDef)DI_GPIO_PINS, GPIO_MODE_IN_PU_NO_IT);
}
/********************************************************
函数名称:void AD_init(uchar i)
函数作用:初始化ADC0832
参数说明:i=0,表示通道0，i=1，表示通道1
********************************************************/
void AD_init(uchar i)
{
ioInit(); //初始化io
ioChange(0); //作为输出
GPIO_WriteLow(CLK_GPIO_PORT, (GPIO_Pin_TypeDef)CLK_GPIO_PINS); //形成下降沿
asm("nop");
asm("nop");
GPIO_WriteHigh(DO_GPIO_PORT, (GPIO_Pin_TypeDef)DO_GPIO_PINS); /*在第1 个时钟脉冲的下沉之前DI端必须是高电平，表示启始信号*/
asm("nop");
asm("nop");
GPIO_WriteLow(CS_GPIO_PORT, (GPIO_Pin_TypeDef)CS_GPIO_PINS); //使能ADC0832
asm("nop");
asm("nop");
GPIO_WriteHigh(CLK_GPIO_PORT, (GPIO_Pin_TypeDef)CLK_GPIO_PINS);
asm("nop");
asm("nop");
GPIO_WriteLow(CLK_GPIO_PORT, (GPIO_Pin_TypeDef)CLK_GPIO_PINS); //形成下降沿1
asm("nop");
asm("nop"); /*在第2、3个脉冲下沉之前DI端应输入2位数据用于选择通道功能*/
if( i==0 )
GPIO_WriteLow(DO_GPIO_PORT, (GPIO_Pin_TypeDef)DO_GPIO_PINS);
if( i==1 )
GPIO_WriteHigh(DO_GPIO_PORT, (GPIO_Pin_TypeDef)DO_GPIO_PINS);
asm("nop");
asm("nop");
GPIO_WriteHigh(CLK_GPIO_PORT, (GPIO_Pin_TypeDef)CLK_GPIO_PINS);
asm("nop");
asm("nop");
GPIO_WriteLow(CLK_GPIO_PORT, (GPIO_Pin_TypeDef)CLK_GPIO_PINS); //形成下降沿2
asm("nop");
asm("nop");
if( i==0 )
GPIO_WriteLow(DO_GPIO_PORT, (GPIO_Pin_TypeDef)DO_GPIO_PINS);
if( i==1 )
GPIO_WriteHigh(DO_GPIO_PORT, (GPIO_Pin_TypeDef)DO_GPIO_PINS);
GPIO_WriteHigh(CLK_GPIO_PORT, (GPIO_Pin_TypeDef)CLK_GPIO_PINS);
asm("nop");
asm("nop");
GPIO_WriteLow(CLK_GPIO_PORT, (GPIO_Pin_TypeDef)CLK_GPIO_PINS); //形成下降沿3
asm("nop");[!--empirenews.page--]
asm("nop");
}
/********************************************************
函数名称:uchar AD_read()
函数作用:读取ADC0832转换的数据
参数说明:无
函数返回:返回8位的数据
********************************************************/
u8 AD_read()
{
u8 temp1 = 0;
u8 temp2 = 0;
uchar i = 0;
GPIO_WriteHigh(DO_GPIO_PORT, (GPIO_Pin_TypeDef)DO_GPIO_PINS);
asm("nop");
asm("nop");
ioChange(1); //作为输入
for(i = 0; i < 8; i++)
{
GPIO_WriteHigh(CLK_GPIO_PORT, (GPIO_Pin_TypeDef)CLK_GPIO_PINS);
asm("nop");
asm("nop");
GPIO_WriteLow(CLK_GPIO_PORT, (GPIO_Pin_TypeDef)CLK_GPIO_PINS); //形成下降沿
asm("nop");
asm("nop");
temp1 = temp1 << 1;
if(GPIO_ReadInputPin(DI_GPIO_PORT, (GPIO_Pin_TypeDef)DI_GPIO_PINS) !=0)
temp1 |= 0x01;
else temp1 |= 0x00;
}
for(i = 0; i < 8; i++)
{
temp2 = temp2>>1;
if(GPIO_ReadInputPin(DI_GPIO_PORT, (GPIO_Pin_TypeDef)DI_GPIO_PINS) !=0)
temp2 = temp2|0x80;
GPIO_WriteHigh(CLK_GPIO_PORT, (GPIO_Pin_TypeDef)CLK_GPIO_PINS);
asm("nop");
asm("nop");
GPIO_WriteLow(CLK_GPIO_PORT, (GPIO_Pin_TypeDef)CLK_GPIO_PINS); //形成下降沿
asm("nop");
asm("nop");
}
GPIO_WriteHigh(CLK_GPIO_PORT, (GPIO_Pin_TypeDef)CLK_GPIO_PINS);
asm("nop");
asm("nop");
GPIO_WriteHigh(DO_GPIO_PORT, (GPIO_Pin_TypeDef)DO_GPIO_PINS);
asm("nop");
asm("nop");
GPIO_WriteHigh(CS_GPIO_PORT, (GPIO_Pin_TypeDef)CS_GPIO_PINS); //使能ADC0832
asm("nop");
asm("nop");
if(temp1 == temp2)
return temp1;
else
return 0;
}
#endif
再说说安卓上位机，一个简单蓝牙接收的apk，用于实时画图，可以显示和画出一段时间内的STM8采样的数值，从后台接收数据，发送消息至进程更新UI。
为了方便大家学习，工程已经打包上传，http://download.csdn.net/detail/devintt/8029389
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