当前位置： 首页 > news >正文

STM32的HAL库驱动ADS124S08进行PT100温度采集

news 2025/9/25 14:27:11

一，环境

单片机：STM32F405RGT6
开发IDE：keil
STM32CubeMX版本：6.15.0

二，简介

2.1 ADS124S08芯片

在这里插入图片描述
使用SPI接口与单片机通信。做PT100温度采集，使用差分方式，占了4个信号口，所以12通道，实际驱动3个PT100。

2.2 PT100测温电路

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
基本原理：使用2个端口，控制恒流源输出IDAC1，IDAC2，另外两个端口采集差分信号。REFP0,REFN0，用于ADC基准（比例测量法）。

三，单片机配置

在这里插入图片描述
SPI频率不能超过10MHz。
配置1个DRDY引脚输入，用于采集芯片转换完成信号。（可以不用，芯片支持寄存器读取数据）

四，程序

4.1 头文件


#ifndef __ADS124_H
#define __ADS124_H	#include "main.h"
#include "spi.h"	//SPI速度不得超过10MHz//命令定义
#define CMD_WAKEUP				0X02	//从掉电模式唤醒
#define CMD_POWERDOWN			0X04	//进入掉电模式
#define CMD_RESET					0X06	//复位
#define CMD_START					0X08	//启动转换
#define CMD_STOP					0X0A	//停止转换#define CMD_SYOCAL				0X16	//系统偏移校准
#define CMD_SYGCAL				0X17	//系统增益校准
#define CMD_SFOCAL				0X19	//自身偏移校准#define CMD_RDATA					0X12	//使用命令读取数据
#define CMD_RREG					0X20	//读寄存器，具体用法参考规格书
#define CMD_WREG					0X40	//写寄存器，具体用法参考规格书/*以下18个寄存器*/
#define REG_ID				0X00		//最后一位 0=ADS124S08,1=ADS124S06
#define REG_STATUS		0X01
#define REG_INPMUX		0X02
#define REG_PGA				0X03
#define REG_DATARATE	0X04
#define REG_REF				0X05
#define REG_IDACMAG		0X06
#define REG_IDACMUX		0X07
#define REG_VBIAS			0X08
#define REG_SYS				0X09
#define REG_OFCAL0		0X0A
#define REG_OFCAL1		0X0B
#define REG_OFCAL2		0X0C
#define REG_FSCAL0		0X0D
#define REG_FSCAL1		0X0E
#define REG_FSCAL2		0X0F
#define REG_GPIODAT		0X10
#define REG_GPIOCON		0X11/*增益控制，PGA_ENABLE与下面的GAIN组合成1个字节
放大8倍，则 PGA_ENABLE | GAIN_8
*/
#define PGA_ENABLE		0X08
#define PGA_DISABLE		0X00
#define GAIN_1				0X00
#define GAIN_2				0X01
#define GAIN_4				0X02
#define GAIN_8				0X03
#define GAIN_16				0X04
#define GAIN_32				0X05
#define GAIN_64				0X06
#define GAIN_128			0X07/*速度控制，BIT0-BIT3控制，
需要读取REG_DATARATE寄存器，再修改
*/
#define SPS_2_5				0X00
#define SPS_5					0X01
#define SPS_10				0X02
#define SPS_16_6			0X03
#define SPS_20				0X04		//默认
#define SPS_50				0X05
#define SPS_60				0X06
#define SPS_100				0X07
#define SPS_200				0X08
#define SPS_400				0X09
#define SPS_800				0X0A
#define SPS_1000			0X0B
#define SPS_2000			0X0C
#define SPS_4000			0X0D/*                                           */
/************************************************************************//************************************************************************/
/************************************************************************/typedef struct 
{char chipName[15];uint8_t gain;float sampleSpeed;
}ads124Info_T;#define ADS124_COM_PORT hspi1extern ads124Info_T g_tAds124Info;void ADS124_Init(void);
void ADS124_GetPara(void);
void ADS124_WriteCmd(uint8_t cmd);
void ADS124_WriteOneReg(uint8_t reg,uint8_t dat);
uint8_t ADS124_ReadOneReg(uint8_t reg);
void ADS124_ReadAllReg(uint8_t *reg);
uint32_t  ADS124_GetADC(void);#endif

4.2 C文件


#include "ads124s08.h"
#include "string.h"uint8_t g_ucADS124Reg[18];
ads124Info_T g_tAds124Info;#define ADS124_GetRdy() HAL_GPIO_ReadPin(ADS124_DRDY_GPIO_Port,ADS124_DRDY_Pin)static void ADS124_CS(uint8_t sta)
{if(sta)	HAL_GPIO_WritePin(ADS124_CS_GPIO_Port,ADS124_CS_Pin,GPIO_PIN_SET);else		HAL_GPIO_WritePin(ADS124_CS_GPIO_Port,ADS124_CS_Pin,GPIO_PIN_RESET);
}void ADS124_Init()
{uint8_t txBuff[3];HAL_GPIO_WritePin(ADS124_RST_GPIO_Port,ADS124_RST_Pin,GPIO_PIN_RESET);HAL_Delay(500);HAL_GPIO_WritePin(ADS124_RST_GPIO_Port,ADS124_RST_Pin,GPIO_PIN_SET);HAL_Delay(500);ADS124_WriteOneReg(REG_IDACMUX,0X03);	//idac1=AIN0 IDAC2=AIN3	ADS124_WriteOneReg(REG_PGA,PGA_ENABLE | GAIN_4);	//使能放大，放大倍数4ADS124_WriteOneReg(REG_REF,0X02);//内部基准永远开，（要用IDAC，必须开）ADS124_WriteOneReg(REG_IDACMAG,0X05);	//idac电流设置为500ua，（同时使能了IDAC1和IDAC2，会有1000ua）ADS124_WriteOneReg(REG_INPMUX,0X12);	//Positive and Negtive ADC input selection,0X12 = AIN1(P) AIN2(N)ADS124_WriteCmd(CMD_SFOCAL);//	自偏移校准HAL_Delay(500);	ADS124_WriteCmd(CMD_SYOCAL);//	系统偏移校准HAL_Delay(500);ADS124_WriteCmd(CMD_SYGCAL);//	增益校准HAL_Delay(500);ADS124_WriteCmd(CMD_START);//	开始转换命令
}/*
* 写命令
*/
void ADS124_WriteCmd(uint8_t cmd)
{ADS124_CS(0);HAL_SPI_Transmit(&ADS124_COM_PORT,&cmd,1,100);ADS124_CS(1);		
}void ADS124_GetPara(void)
{ADS124_ReadAllReg(g_ucADS124Reg);//芯片型号识别if(g_ucADS124Reg[REG_ID]	& 0x01){strcpy(g_tAds124Info.chipName,"ADS124S06");}else{strcpy(g_tAds124Info.chipName,"ADS124S08");}//放大倍数switch(g_ucADS124Reg[REG_PGA] & 0X07){case 0:g_tAds124Info.gain = 1;break;case 1:g_tAds124Info.gain = 2;break;case 2:g_tAds124Info.gain = 4;break;case 3:g_tAds124Info.gain = 8;break;case 4:g_tAds124Info.gain = 16;break;case 5:g_tAds124Info.gain = 32;break;case 6:g_tAds124Info.gain = 64;break;case 7:g_tAds124Info.gain = 128;break;default:break;}//转换速度switch(g_ucADS124Reg[REG_DATARATE] & 0X0f){case 0:g_tAds124Info.sampleSpeed = 2.5f;break;case 1:g_tAds124Info.sampleSpeed = 5.0f;break;case 2:g_tAds124Info.sampleSpeed = 10.0f;break;case 3:g_tAds124Info.sampleSpeed = 16.6f;break;case 4:g_tAds124Info.sampleSpeed = 20.0f;break;case 5:g_tAds124Info.sampleSpeed = 50.0f;break;case 6:g_tAds124Info.sampleSpeed = 60.0f;break;case 7:g_tAds124Info.sampleSpeed = 100.0f;break;case 8:g_tAds124Info.sampleSpeed = 200.0f;break;case 9:g_tAds124Info.sampleSpeed = 400.0f;break;case 10:g_tAds124Info.sampleSpeed = 800.0f;break;case 11:g_tAds124Info.sampleSpeed = 1000.0f;break;case 12:g_tAds124Info.sampleSpeed = 2000.0f;break;case 13:g_tAds124Info.sampleSpeed = 4000.0f;break;case 14:g_tAds124Info.sampleSpeed = 4000.0f;break;default:break;}		
}/*
* 直接读取数据，检测到DRDY下降沿后，直接读取，数据由
* 3字节 = ADC数据
* 4字节 = 状态+ADC数据
* 5字节 = 状态+ADC数据+CRC校验
*/
//uint32_t ADS124_GetADC(void)
//{
//	uint8_t readBuff[3];
//	uint32_t value;//	while(ADS124_GetRdy());
//	
//	ADS124_CS(0);
//	HAL_SPI_Receive(&ADS124_COM_PORT,readBuff,3,100);
//	ADS124_CS(1);
//	
//	value = readBuff[0]<<16 | readBuff[1]<<8 | readBuff[2];
//	return value;
//	
//}/*
* 命令读取数据，无需检测DRDY状态指示，直接读取，数据由
* 3字节 = ADC数据
* 4字节 = 状态+ADC数据
* 5字节 = 状态+ADC数据+CRC校验
*/
uint32_t ADS124_GetADC(void)
{uint8_t txBuff[4] = {0x12};	//RDATA cmduint8_t rxBuff[4];uint32_t value;ADS124_CS(0);HAL_SPI_TransmitReceive(&ADS124_COM_PORT,txBuff,rxBuff,4,100);ADS124_CS(1);value = rxBuff[1]<<16 | rxBuff[2]<<8 | rxBuff[3];return value;
}uint8_t ADS124_ReadOneReg(uint8_t reg)
{uint8_t txBuff[3] = {CMD_RREG,0x00,0x00};	//0x20 = RREGuint8_t rxBuff[3];txBuff[0] |= reg;ADS124_CS(0);HAL_SPI_TransmitReceive(&ADS124_COM_PORT,txBuff,rxBuff,3,100);ADS124_CS(1);return rxBuff[2];
}void ADS124_ReadAllReg(uint8_t *reg)
{for(uint8_t i=0; i<18; i++){*reg = ADS124_ReadOneReg(i);reg++;}
}void ADS124_WriteOneReg(uint8_t reg,uint8_t dat)
{uint8_t txBuff[3] = {CMD_WREG,0x00,0x00};	//0x40 = WREGtxBuff[0] |= reg;txBuff[2] = dat;ADS124_CS(0);HAL_SPI_Transmit(&ADS124_COM_PORT,txBuff,3,100);ADS124_CS(1);	
}

5，使用

头文件包含后，使用
ADS124_Init();
ADS124_GetPara();
初始化和参数获取。
ADS124_GetADC();获取数据
在这里插入图片描述
目前只配置了一个PT100进行采样，如果要配置3个，则要进行通道转换。。

6，附PT100转换代码

头文件

#ifndef __PT100_H
#define __PT100_H#include "main.h"float PT100_GetTemp(uint32_t adcValue,uint8_t gain);
#endif

C文件

#include "pt100.h"
#include "math.h"#define PT385	//使用PT385#define RES_REF	1000.0F		//基准电阻
#define PT100_R0	100.0F	//PT100标称电阻//计算公式 R = R0 [1 + A t + B t^2 + C (t – 100) t^3]#ifdef PT385#define A	3.9083E-3
#define B -5.775E-7
#define C_M	-4.183E-12	//0度以下系数
#define C_P	0						//0度以上系数#else
#define A	3.9827E-3
#define B -5.875E-7
#define C_M	-4.171E-12	//0度以下系数
#define C_P	0						//0度以上系数#endiffloat PT100_GetTemp(uint32_t adcValue,uint8_t gain)
{double r_rtd;double temperature = 0.0;r_rtd = RES_REF * adcValue / (4194304 * gain);// 计算电阻比double r_ratio = r_rtd / PT100_R0;// 区分温度在0度以上和0度以下的情况if (r_ratio >= 1.0) {// 0度以上使用二次方程: R(T)/R0 = 1 + A*T + B*T²// 使用二次方程求根公式: T = [-A + sqrt(A² + 4*B*(R(T)/R0 - 1))]/(2*B)temperature = (-A + sqrt(A*A + 4*B*(r_ratio - 1)))/(2*B);} else {// 0度以下使用四次方程: R(T)/R0 = 1 + A*T + B*T² + C_M*(T-100)*T³// 这里使用牛顿迭代法求解double t_old = -100.0; // 初始猜测值double t_new = 0.0;double error = 1.0;int max_iterations = 50; // 最大迭代次数double tolerance = 0.001; // 容差int iterations = 0;while (error > tolerance && iterations < max_iterations) {// 计算当前温度下的电阻比double r_calc = 1.0 + A*t_old + B*t_old*t_old + C_M*(t_old - 100.0)*t_old*t_old*t_old;// 计算导数double dr_dt = A + 2*B*t_old + C_M*(4*t_old*t_old*t_old - 300*t_old*t_old);// 牛顿迭代t_new = t_old - (r_calc - r_ratio)/dr_dt;// 计算误差error = fabs(t_new - t_old);// 更新温度t_old = t_new;iterations++;}temperature = t_old;}return (float)temperature;
}
http://www.dtcms.com/a/403380.html

相关文章：

  • 软件报错处理合集，大部分情况需要下载Webview2、.NET4.8、获取C盘管理员权限等
  • Jakarta EE 实验 — Web 聊天室（过滤器、监听器版）进阶
  • 腾讯风铃怎么做网站wordpress添加百度统计代码
  • JMeter的取样器
  • LSTM自然语言处理情感分析项目(一)构建词汇表
  • 门户网站建设ppt方案企业网站建设教程pdf
  • 搭建网站的企业淘客帝国 wordpress
  • HarmonyOS 5 网络编程与数据存储实战：从RESTful API到本地持久化
  • Vue.js 生命周期详解
  • 云手机远程控制的作用
  • Vue3》》vite》》 vue-router 和文件路由
  • 个人网站搭建详细步骤线上做汉语教师网站
  • GUIAgent：大模型驱动的浏览器自动化助手
  • Ubuntu gdb attach 权限问题
  • 做设计一般用的素材网站是什么asp 做网站的好处
  • 破解php网站后台密码怎样在wordpress里面调出菜单
  • 构建AI智能体：四十三、智能数据分析机器人：基于Qwen-Agent与Text2SQL的门票分析方案
  • CSS模板语法修复总结
  • 班级网站界面东平网站建设
  • Linux开发工具(编辑器gcc/g++，make/Makefile，gdb)
  • shell编程：sed - 流编辑器（4）
  • 没有网站怎么做推广丹阳网站建设策划
  • 【Linux】Ext系列文件系统（下）
  • 国外网站域名备案邢台网站建设公司排名
  • 技术分享 | 基于Dify的多终端亚马逊云科技智能化运维助手
  • GPU服务器，Docker启动出现could not select device driver ““ with capabilities: [[gpu]].
  • HarmonyOS 5 性能优化全攻略：从启动加速到内存管理
  • 电子商务专业毕业从事什么工作网站建设网站优化相关资讯文章
  • 我用ChatGPT完成选题的全过程复盘
  • 抖音视频图片如何去水印？去水印工具分享