hc32f460 CS1243 AD采集芯片使用

时间：2023-10-13 17:07:00 ad集成芯片温度传感器
简介

ADC大多数芯片用于数据采集，并配合传感器和其他组件进行数据采集方案开发。
CS1243高精度24位Sigmal-Delta模数转换器(ADC)，低噪声放大器集成在内部。CS1243有效精度(ENOB)高精度测量领域可广泛应用于22位。
芯片CS1237具有内置温度传感器、高精度振荡器等功能，主要用于精密测量和控制系统。
使用背景

主要用于本文CS1243芯片采集应变片数据。
代码实现

/***************************************** * CS1237 designed by Robert Lee * * * *****************************************/ #include "cs1237.h"  void CS1237_SCK_High(void); void CS1237_SCK_Low(void); void CS1237_DOUT_High(void); void CS1237_DOUT_Low(void); bool CS1237_DOUT_Status(void);  #define ADC_Bit 24 //ADC带符号位的有效位数 最高24位 #define SCK_1 CS1237_SCK_High() #define SCK_0 CS1237_SCK_Low() #define DAT_1 CS1237_DOUT_High() #define DAT_0 CS1237_DOUT_Low() #define CS_CON 0X00 //芯片配置 内部REF 输出10HZ PGA=1 通道A 0X00  #define Lv_Bo 0.01 ///滤波系数 小于1  static long AD_Res_Last=0;//上一轮ADC数值保存  void CS1237_DOUT_High(void)
{ 
        
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = { 
        0};
			
	GPIO_InitStruct.Pin = data_Pin;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
  HAL_GPIO_Init(data_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);
	
	HAL_GPIO_WritePin(data_GPIO_Port, data_Pin, GPIO_PIN_SET);
}

void CS1237_DOUT_Low(void)
{ 
        
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = { 
        0};
		
	GPIO_InitStruct.Pin = data_Pin;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
	GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
  HAL_GPIO_Init(data_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);
	
  HAL_GPIO_WritePin(data_GPIO_Port, data_Pin, GPIO_PIN_RESET);
}

bool CS1237_DOUT_Status(void)
{ 
        
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = { 
        0};
		
	GPIO_InitStruct.Pin = data_Pin;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
  HAL_GPIO_Init(data_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);
	
	if(HAL_GPIO_ReadPin(data_GPIO_Port, data_Pin))
			return true;
	else
			return false;
}

void CS1237_SCK_High(void)
{ 
        
		HAL_GPIO_WritePin(sck_GPIO_Port, sck_Pin, GPIO_PIN_SET);
}

void CS1237_SCK_Low(void)
{ 
        
		HAL_GPIO_WritePin(sck_GPIO_Port, sck_Pin, GPIO_PIN_RESET);
}

//
//

//OUT引脚输入输出 方向设置 PA3
#define OUT_IN() { 
          }
#define OUT_OUT() { 
          }

// PA2-----CLK
// PA3-----OUT
void Delay1us(void)
{ 
        
	delay_us(1);
}

void Delay1ms(void)
{ 
        
	HAL_Delay(1);
}

void delay_ms(__IO uint16_t ms)
{ 
        
	do{ 
        
		Delay1ms();
	}while(ms--);
}

// 初始化PA2 PA3
// PA2-----CLK
// PA3-----OUT
void CS1237_Init_JX(void)
{ 
        	

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = { 
        0};

  /* GPIO Ports Clock Enable */
  __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

  /*Configure GPIO pin Output Level */
  HAL_GPIO_WritePin(sck_GPIO_Port, sck_Pin, GPIO_PIN_RESET);

  /*Configure GPIO pin : PtPin */
  GPIO_InitStruct.Pin = sck_Pin;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
  HAL_GPIO_Init(sck_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);

  /*Configure GPIO pin : PtPin */
  GPIO_InitStruct.Pin = data_Pin;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
  HAL_GPIO_Init(data_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);
}

//配置CS1237芯片
void CS1237_Config(void)
{ 
        
	unsigned char i;
	unsigned char dat;
	unsigned int count_i=0;//溢出计时器
	
	dat = 0X0C;   //芯片地配置 内部REF 输出40HZ PGA=128 通道A 0X1C 
	OUT_OUT();
	CS1237_DOUT_High(); //OUT引脚拉高
	OUT_IN();
	CS1237_SCK_Low();// 时钟拉低
	while(CS1237_DOUT_Status()==1) //等待CS237准备好
	{ 
        
		delay_ms(1);
		count_i++;
		if(count_i > 300)
		{ 
        
			OUT_OUT();
			CS1237_DOUT_High(); // OUT引脚拉高
			CS1237_SCK_High(); // CLK引脚拉高
			return;//超时，则直接退出程序
		}
	}
	for(i=0;i<29;i++)// 1 - 29
	{ 
        
		CS1237_SCK_High();	// CLK=1;
		Delay1us();
		CS1237_SCK_Low();	// CLK=0;
		Delay1us();
	}
	OUT_OUT();
	CS1237_SCK_High();Delay1us();CS1237_DOUT_High();CS1237_SCK_Low();Delay1us();//30
	CS1237_SCK_High();Delay1us();CS1237_DOUT_High();CS1237_SCK_Low();Delay1us();//31
	CS1237_SCK_High();Delay1us();CS1237_DOUT_Low();CS1237_SCK_Low();Delay1us();//32
	CS1237_SCK_High();Delay1us();CS1237_DOUT_Low();CS1237_SCK_Low();Delay1us();//33
	CS1237_SCK_High();Delay1us();CS1237_DOUT_High();CS1237_SCK_Low();Delay1us();//34
	CS1237_SCK_High();Delay1us();CS1237_DOUT_Low();CS1237_SCK_Low();Delay1us();//35
	CS1237_SCK_High();Delay1us();CS1237_DOUT_High();CS1237_SCK_Low();Delay1us();//36
	//37 写入了0x65
	CS1237_SCK_High();	// CLK=1;
	Delay1us();
	CS1237_SCK_Low();	// CLK=0;
	Delay1us();
	
	for(i=0;i<8;i++)// 38 - 45个脉冲了，写8位数据
	{ 
        
		CS1237_SCK_High();	// CLK=1;
		Delay1us();
		if(dat&0x80)
			CS1237_DOUT_High();// OUT = 1
		else
			CS1237_DOUT_Low();
		dat <<= 1;
		CS1237_SCK_Low();	// CLK=0;
		Delay1us();
	}
	CS1237_DOUT_High();// OUT = 1
	CS1237_SCK_High();	// CLK=1;
	Delay1us();
	CS1237_SCK_Low();	// CLK=0;
	Delay1us();
}

// 读取芯片的配置数据
unsigned char Read_Config(void)
{ 
        
	unsigned char i;
	unsigned char dat=0;//读取到的数据
	unsigned int count_i=0;//溢出计时器
// unsigned char k=0,j=0;//中间变量
	
	OUT_OUT();
	CS1237_DOUT_High(); //OUT引脚拉高
	OUT_IN();
	CS1237_SCK_Low();//时钟拉低
	while(CS1237_DOUT_Status())//等待芯片准备好数据
	{ 
        
		delay_ms(1);
		count_i++;
		if(count_i > 300)
		{ 
        
			OUT_OUT();
			CS1237_SCK_High();	// CLK=1;
			CS1237_DOUT_High();	// OUT=1;
			return 1;//超时，则直接退出程序
		}
	}

	for(i=0;i<29;i++)// 产生第1到29个时钟
	{ 
        
		CS1237_SCK_High();	// CLK=1;
		Delay1us();
		CS1237_SCK_Low();	// CLK=0;
		Delay1us();
	}
	
	OUT_OUT();
	
	CS1237_SCK_High(); // CLK=1;
	Delay1us();
	CS1237_DOUT_High();
	CS1237_SCK_Low(); // CLK=0;
	Delay1us();// 这是第30个时钟
	
	CS1237_SCK_High(); // CLK=1;
	Delay1us();
	CS1237_DOUT_Low();
	CS1237_SCK_Low(); // CLK=0;
	Delay1us();// 这是第31个时钟
	
	CS1237_SCK_High(); // CLK=1;
	Delay1us();
	CS1237_DOUT_High();
	CS1237_SCK_Low(); // CLK=0;
	Delay1us();//32
	
	CS1237_SCK_High(); // CLK=1;
	Delay1us();
	CS1237_DOUT_Low();
	CS1237_SCK_Low(); // CLK=0;
	Delay1us();//33
	
	CS1237_SCK_High(); // CLK=1;
	Delay1us();
	CS1237_DOUT_High();
	CS1237_SCK_Low(); // CLK=0;
	Delay1us();//34
	
	CS1237_SCK_High(); // CLK=1;
	Delay1us();
	CS1237_DOUT_High();
	CS1237_SCK_Low(); // CLK=0;
	Delay1us();//35
	
	CS1237_SCK_High(); // CLK=1;
	Delay1us();
	CS1237_DOUT_Low();
	CS1237_SCK_Low(); // CLK=0;
	Delay1us();//36
	
	CS1237_DOUT_High();
	CS1237_SCK_High();	// CLK=1;
	Delay1us();
	CS1237_SCK_Low();	// CLK=0;
	Delay1us();//37 写入0x56 即读命令
	
	dat=0;
	OUT_IN();
	for(i=0;i<8;i++)// 第38 - 45个脉冲了，读取数据
	{ 
        
		CS1237_SCK_High();	// CLK=1;
		Delay1us();
		CS1237_SCK_Low();	// CLK=0;
		Delay1us();
		dat <<= 1;
		if(CS1237_DOUT_Status()==1)
			dat++;
	}
	
	//第46个脉冲
	CS1237_SCK_High();	// CLK=1;
	Delay1us();
	CS1237_SCK_Low();	// CLK=0;
	Delay1us();
	
	OUT_OUT();
	CS1237_DOUT_High(); //OUT引脚拉高
	
	return dat;
}

//读取ADC数据，返回的是一个有符号数据
int32_t Read_CS1237(void)
{ 
        
	unsigned char i;
	uint32_t dat=0;//读取到的数据
	unsigned int count_i=0;//溢出计时器
	int32_t temp;
	
	OUT_OUT();
	CS1237_DOUT_High(); //OUT引脚拉高
	OUT_IN();
	CS1237_DOUT_Low(); //时钟拉低
	while(CS1237_DOUT_Status()==1)//等待芯片准备好数据
	{ 
        
		delay_ms(1);
		count_i++;
		if(count_i > 300)
		{ 
        
			OUT_OUT();
			CS1237_SCK_High();	// CLK=1;
			CS1237_DOUT_High();	// OUT=1;
			return 1;//超时，则直接退出程序
		}
	}
	
	dat=0;
	for(i=0;i<24;i++)//获取24位有效转换
	{ 
        
		CS1237_SCK_High();	// CLK=1;
		Delay1us();
		dat <<= 1;
		if(CS1237_DOUT_Status()==1)
			dat ++;
		CS1237_SCK_Low();	// CLK=0;
		Delay1us();
	}
	
	for(i=0;i<3;i++)//接着前面的时钟 再来3个时钟
	{ 
        
		CS1237_SCK_High();	// CLK=1;
		Delay1us();
		CS1237_SCK_Low();	// CLK=0;
		Delay1us();
	}
	
	OUT_OUT();
	CS1237_DOUT_High(); // OUT = 1;
	
	if(dat&0x00800000)// 判断是负数 最高位24位是符号位
	{ 
        
		temp=-(((~dat)&0x007FFFFF) + 1);// 补码变源码
	}
	else
		temp=dat; // 正数的补码就是源码
	
	return temp;
}
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