Difference between revisions of "Matrix - Analog to Digital Converter/zh"
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| + | 克隆完成后会得到一个名为matrix的目录。 | ||
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| − | + | 注意：此模块并不支持热插拔，启动系统前需要确保硬件连接正确。<br> | |
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| − | + | 当通道0接到5V时，能得到最大值2550，当通道0接到地时，能得到最小值0。 | |
| − | == | + | ==代码说明== |
| + | 所有的开发板都共用一套Matrix代码，本模块的测试示例代码为matrix-analog_to_digital_converter，内容如下: | ||
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| − | + | API说明参考维基：[[Matrix API reference manual/zh|Matrix API reference manual]] <br> | |
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==相关资料== | ==相关资料== | ||
| − | [http://www.nxp.com/documents/data_sheet/PCF8591.pdf PCF8591.pdf] | + | *[datasheet][http://www.nxp.com/documents/data_sheet/PCF8591.pdf PCF8591.pdf] |
| + | *[Schematic]([http://wiki.friendlyarm.com/wiki/images/4/41/Matrix_-_Analog_to_Digital_Converter-Schematic.pdf Matrix - Analog_to_Digital_Converter-Schematic.pdf]) | ||
Latest revision as of 08:42, 10 November 2016
Contents
1 介绍
- 模块Matrix-Analog_to_Digital_Converter是一款单片、单电源低功耗的八位CMOS数据采集器件。
- 搭载了PCF8591芯片，共有4 个模拟输入、一个输出和一个串行I2C 总线接口。3 个地址引脚A0、A1 和A2 用于编程硬件地址，允许将最多8个器件连接至I2C总线而不需要额外硬件。器件的地址、控制和数据通过两线双向I2C总线传输。
- I2C地址被配置为1001000x，参考电压跟电源电压一样，即采集范围是地到电源。
- 电源输入范围是2.5V-6.0V，2.54mm排针中的5V是电源输入脚，但是如果您需要采集0-3.3V的模拟信号，而又不想降低采集精度，可以把电源输入改为3.3V。
2 特性
- 宽电源电压输入，2.5V-6.0V
- I2C接口，3.3V/5V
- 8-bit A/D x4
- 8-bit D/A x1
- 体积小巧， 带固定孔，方便嵌入到外壳
- 2.54mm排针接口，接线方便，通用性强
- PCB尺寸（mm）：16x24
- 引脚说明:
| 名称 | 描述 |
| SDA | I2C SDA |
| SCL | I2C SCL |
| 5V | 电源5V |
| GND | 地 |
| AOUT | 模拟输出通道 |
| A3 | 模拟输入通道3 |
| A2 | 模拟输入通道2 |
| A1 | 模拟输入通道1 |
| A0 | 模拟输入通道0 |
3 工作原理
芯片PCF8591是用i2c总线进行串行输入/输出，因此模块上的SDA、SCL两个引脚可以接到开发板的I2C的SDA、SCL两个引脚上。模块上还有AINT0-AINT4引脚为外部模拟输入可编程为单端或差分输入，要注意外接的模拟电压输入范围在0—VDD。
1、PCF8591在I2C总线系统通过激活来发送一个有效的地址到设备中，可编程地址必须根据地址引脚A0、A1、A2来设置。I2C协议中信息发送开始后发送的第一个字节是地址信息，地址字节的最后一位是用于设置以后数据传输方向的读/写位。
2、发送到PCF8591 的第二个字节将被存储在控制寄存器，用于控制器件功能。控制寄存器的高半字节用于允许模拟输出，和将模拟输入编程为单端或差分输入。低半字节选择一个由高半字节定义的模拟输入通道。
3、在A/D 转换周期将临时使用片上D/A 转换器和高增益比较器。一个A/D 转换周期总是开始于发送一个有效读模式地址给PCF8591 之后。A/D 转换周期在应答时钟脉冲的后沿被触发，并在传输前一次转换结果时执行A/D转换器采用。
4 硬件连接
4.1 连接NanoPi NEO/NanoPi NEO Air
NanoPi M1和NanoPi NEO以及NanoPi NEO Air的前24Pin引脚定义是一模一样的，所以它们操作Matrix配件的步骤是一样的，并且使用同一份代码。
参考下图连接模块：
Matrix-Analog_to_Digital_Converter_nanopi_NEO
连接说明：
| Matrix-Analog_to_Digital_Converter | NanoPi NEO |
| SDA | Pin3 |
| SCL | Pin5 |
| 5V | Pin4 |
| GND | Pin6 |
4.2 连接NanoPi M1
参考下图连接模块：
连接说明：
| Matrix-Analog_to_Digital_Converter | NanoPi M1 |
| SDA | Pin3 |
| SCL | Pin5 |
| 5V | Pin4 |
| GND | Pin6 |
4.3 连接NanoPi 2
参考下图连接模块：
连接说明：
| Matrix-Analog_to_Digital_Converter | NanoPi 2 |
| SDA | Pin3 |
| SCL | Pin5 |
| 5V | Pin4 |
| GND | Pin6 |
4.4 连接NanoPi M2 / NanoPi 2 Fire
NanoPi M2和NanoPi 2 Fire的40 Pin引脚定义是一模一样的，所以它们操作Matrix配件的步骤是一样的，这里仅以NanoPi M2为例。
参考下图连接模块：
连接说明：
| Matrix-Analog_to_Digital_Converter | NanoPi M2 |
| SDA | Pin3 |
| SCL | Pin5 |
| 5V | Pin4 |
| GND | Pin6 |
4.5 连接NanoPi M3
参考下图连接模块：
Matrix-Analog_to_Digital_Converter_nanopi_M3
连接说明：
| Matrix-Analog_to_Digital_Converter | NanoPi M3 |
| SDA | Pin3 |
| SCL | Pin5 |
| 5V | Pin4 |
| GND | Pin6 |
4.6 连接NanoPC-T2/NanoPC-T3
由于NanoPC-T2跟NanoPC-T3的引脚是一样的，所以连接方式是一样的，这里仅以T2为例，参考下图连接模块：
Matrix-Analog_to_Digital_Converter_NanoPC-T2
连接说明：
| Matrix-Analog_to_Digital_Converter | NanoPC-T2 |
| SDA | Pin6 |
| SCL | Pin5 |
| 5V | Pin29 |
| GND | Pin30 |
5 编译运行测试程序
启动开发板并运行Debian系统，进入系统后克隆Matrix代码仓库：
$ apt-get update && apt-get install git $ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix.git
克隆完成后会得到一个名为matrix的目录。
编译并安装Matrix：
$ cd matrix $ make && make install
运行测试程序：
$ matrix-adc注意：此模块并不支持热插拔，启动系统前需要确保硬件连接正确。
运行效果如下：
The channel0 value is 2460当通道0接到5V时，能得到最大值2550，当通道0接到地时，能得到最小值0。
6 代码说明
所有的开发板都共用一套Matrix代码，本模块的测试示例代码为matrix-analog_to_digital_converter，内容如下:
int main(int argc, char ** argv) { int i = 0; int value = 0; int channel = 0; if (boardInit() < 0) { printf("Fail to init board\n"); return -1; } if (argc == 2) channel = atoi(argv[1]); system("modprobe "DRIVER_MODULE); signal(SIGINT, intHandler); for (i=0; i<ADC_READ_TIMES; i++) { if (pcf8591Read(channel, &value) != -1) { printf("The channel%d value is %d\n", channel, value); } else { printf("Fail to get channel%d value\n", channel); } } system("rmmod "DRIVER_MODULE); return 0; }
API说明参考维基：Matrix API reference manual
7 相关资料
- [datasheet]PCF8591.pdf
- [Schematic](Matrix - Analog_to_Digital_Converter-Schematic.pdf)
