Difference between revisions of "Matrix - Analog to Digital Converter/zh"

From FriendlyELEC WiKi
Jump to: navigation, search
(→‎连接)
Line 14: Line 14:
 
* PCB尺寸（mm）：16x24
 
* PCB尺寸（mm）：16x24
 
[[File:adcpcb.png|frameless|400px|模数PCB]]
 
[[File:adcpcb.png|frameless|400px|模数PCB]]
 +
 +
引脚说明: <br>
 +
* VCC接5V，G接地
 +
* SDA接I2C SDA
 +
* SCL接I2C SCL
  
 
==工作原理==
 
==工作原理==
Line 22: Line 27:
 
*注意：如果需要使用4路外部电压输入，请将短路帽去取下。
 
*注意：如果需要使用4路外部电压输入，请将短路帽去取下。
  
−
==使用方法==
+
==下载Matrix源码==
−
===连接===
+
Matrix配件所涉及的代码统一由一个仓库管理：git://github.com/friendlyarm/matrix.git <br>
−
::VCC接5V，G接地
+
该仓库里不同的分支代表着Matrix配件所支持的不同开发板。<br>
−
::SDA接I2C SDA
+
*matrix-nanopi分支包含了matrix对NanoPi的支持；
−
::SCL接I2C SCL
+
*matrix-tiny4412分支包含了matrix对Tiny4412的支持；
 +
*matrix-raspberrypi分支包含了matrix对RaspberryPi的支持；
  
−
*连接到NanoPi
+
在主机PC上安装git，以Ubuntu14.04为例
−
[[File:ADC&NanoPi.png|frameless|600px|NanoPi+ADC]]
+
<syntaxhighlight lang="bash">
−
*连接到TINY4412 SDK 1506
+
$ sudo apt-get install git
−
[[File:adc&tiny4412.png|frameless|600px|tiny4412+adc]]
+
</syntaxhighlight>
−
[[File:adc+tiny441201.jpg|thumb|adc+tiny441201]]
+
 
 +
克隆matrix配件代码仓库
 +
<syntaxhighlight lang="bash">
 +
$ git clone git://github.com/friendlyarm/matrix.git
 +
</syntaxhighlight>
 +
克隆完成后会得到一个matrix目录，里面存放着所有matrix配件的代码。
 +
 
 +
==与NanoPi连接使用==
 +
===准备工作===
 +
在NanoPi上运行Debian系统，安装并使用相应的编译器。
 +
参考http://wiki.friendlyarm.com/wiki/index.php/NanoPi
 +
 
 +
===硬件连接===
 +
参考下图连接Matrix-Analog_to_Digital_Converter和NanoPi <br>
 +
[[File:matrix-analog_to_digital_converter_nanopi.jpg|frameless|600px|matrix-analog_to_digital_converter_nanopi]]
 +
 
 +
===编译测试程序===
 +
切换到matrix-nanopi分支
 +
<syntaxhighlight lang="bash">
 +
$ cd matrix
 +
$ git checkout matrix-nanopi
 +
</syntaxhighlight>
 +
 
 +
编译matrix配件代码
 +
<syntaxhighlight lang="bash">
 +
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
 +
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install
 +
</syntaxhighlight>
 +
注意：请确保你的主机PC当前使用的交叉编译器为NanoPi-Debian配套的arm-linux-gcc.4.4.3。<br>
 +
编译出来的库文件位于install/lib目录下，而测试程序则位于install/bin目录下，Matrix-Analog_to_Digital_Converter对应的测试程序为matrix-analog_to_digital_converter。<br>
 +
 
 +
===运行测试程序===
 +
拷贝matrix相关的库文件和测试程序到NanoPi的文件系统上
 +
<syntaxhighlight lang="bash">
 +
$ cp install/bin/* nanopi_rootfs/usr/local/bin
 +
$ cp install/lib/* nanopi_rootfs/usr/local/lib -d
 +
</syntaxhighlight>
 +
 
 +
然后启动NanoPi，在Debian的shell终端中执行如下命令运行Matrix-Analog_to_Digital_Converter的测试程序
 +
<syntaxhighlight lang="bash">
 +
$ matrix-analog_to_digital_converter
 +
</syntaxhighlight>
  
−
===Linux下的C示例===
+
===代码展示===
 
<syntaxhighlight lang="c">
 
<syntaxhighlight lang="c">
−
#include <stdio.h>
+
int main(int argc, char ** argv)
−
#include <sys/types.h>
+
{
−
#include <sys/stat.h>
+
    int devFD;
−
#include <fcntl.h>
+
    int data, channel, mode;
−
#include <unistd.h>
+
−
#include "libfahw.h"
+
  
 +
    if ((devFD = pcf8591Init()) == -1) {
 +
        printf("Fail to init pcf8591\n");
 +
        return -1;
 +
    }
 +
 +
    if (pcf8591SetCtrl(devFD, PCF8591_INIT_AD_CONTROL) == -1) {
 +
        printf("Fail to Set pcf8591 control AD\n");
 +
        pcf8591DeInit(devFD);
 +
        return -1;
 +
    }
 +
   
 +
    mode = 0;
 +
    printf("pcf8591 working as AD in mode%d\n",mode);
 +
    for (channel = PCF8591_AIN_CHANNEL0; channel <= PCF8591_AIN_CHANNEL3; channel++) {
 +
        data = pcf8591Read(devFD, mode, channel);
 +
        printf("Channel%d's value: %d\n",channel,data);
 +
    }
 +
   
 +
    pcf8591DeInit(devFD);
 +
    return 0;
 +
}
 +
</syntaxhighlight>
 +
 +
==与Tiny4412连接使用==
 +
===准备工作===
 +
参考Tiny4412光盘里的《友善之臂Ubuntu使用手册》，在Tiny4412上运行UbuntuCore系统，安装并使用相应的编译器。<br>
 +
注意：只能使用Tiny4412SDK-1506的底板。
 +
 +
===硬件连接===
 +
参考下图连接Matrix-Analog_to_Digital_Converter和Tiny4412 <br>
 +
[[File:matrix-analog_to_digital_converter_tiny4412.jpg|frameless|600px|matrix-analog_to_digital_converter_tiny4412]]
 +
 +
===编译测试程序===
 +
切换到matrix-tiny4412分支
 +
<syntaxhighlight lang="bash">
 +
$ cd matrix
 +
$ git checkout matrix-tiny4412
 +
</syntaxhighlight>
 +
 +
编译matrix配件代码
 +
<syntaxhighlight lang="bash">
 +
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
 +
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install
 +
</syntaxhighlight>
 +
注意：请确保你的主机PC当前使用的交叉编译器为tiny4412-UbuntuCore配套的arm-linux-gnueabihf-gcc-4.7.3。<br>
 +
编译出来的库文件位于install/lib目录下，而测试程序则位于install/bin目录下，Matrix-Analog_to_Digital_Converter对应的测试程序为matrix-analog_to_digital_converter。
 +
 +
===运行测试程序===
 +
拷贝matrix相关的库文件和测试程序到Tiny4412的UbuntuCore的文件系统上
 +
<syntaxhighlight lang="bash">
 +
$ cp install/bin/* tiny4412_rootfs/usr/local/bin
 +
$ cp install/lib/* tiny4412_rootfs/usr/local/lib -d
 +
</syntaxhighlight>
 +
 +
然后启动Tiny4412，在UbuntuCore的shell终端中执行如下命令运行Matrix-Analog_to_Digital_Converter的测试程序
 +
<syntaxhighlight lang="bash">
 +
$ matrix-analog_to_digital_converter
 +
</syntaxhighlight>
 +
 +
===代码展示===
 +
<syntaxhighlight lang="c">
 
int main(int argc, char ** argv)
 
int main(int argc, char ** argv)
 
{
 
{
Line 58: Line 164:
 
         return -1;
 
         return -1;
 
     }
 
     }
 +
   
 
     mode = 0;
 
     mode = 0;
 
     printf("pcf8591 working as AD in mode%d\n",mode);
 
     printf("pcf8591 working as AD in mode%d\n",mode);
−
     for(channel = PCF8591_AIN_CHANNEL0;channel <= PCF8591_AIN_CHANNEL3; channel++) {
+
     for (channel = PCF8591_AIN_CHANNEL0; channel <= PCF8591_AIN_CHANNEL3; channel++) {
 
         data = pcf8591Read(devFD, mode, channel);
 
         data = pcf8591Read(devFD, mode, channel);
 
         printf("Channel%d's value: %d\n",channel,data);
 
         printf("Channel%d's value: %d\n",channel,data);
 
     }
 
     }
 +
   
 
     pcf8591DeInit(devFD);
 
     pcf8591DeInit(devFD);
 
     return 0;
 
     return 0;
Line 69: Line 177:
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
  
−
===编译并运行示例===
+
==与RaspberryPi连接使用==
 +
 
 +
==与Arduino连接使用==
 +
===准备工作===
 +
确保你的Arduino板能正常下载运行程序，参考：https://www.arduino.cc/en/Guide/HomePage <br>
 +
这里我们使用的是Arduino uno板。
 +
 
 +
===硬件连接===
 +
参考下图连接Matrix-Analog_to_Digital_Converter和Arduino Uno
 +
[[File:matrix-analog_to_digital_converter_arduino.jpg|frameless|600px|matrix-analog_to_digital_converter_arduino]]
 +
 
 +
===编译运行测试程序===
 +
由于arduino开发板并不运行Linux系统，所以matrix for arduino的代码由独立的仓库进行管理：git://github.com/friendlyarm/matrix-arduino.git <br>
 +
克隆matrix-arduino代码仓库
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
git clone http://github.com/friendlyarm/fa-hardware.git
+
$ git clone git://github.com/friendlyarm/matrix-arduino.git
−
cd fa-hardware
+
−
cd demo/matrix-analog_to_digital_converter
+
−
make
+
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
−
将编译生成的pcf8591通过ftp上传到开发板上运行即可测试。
+
克隆完成后会得到一个matrix-arduino目录，里面存放着所有matrix 配件用于支持arduino的代码。
  
−
==相关资料==
+
拷贝matrix-analog_to_digital_converter目录到Arduino IDE的libraries目录下
 +
<syntaxhighlight lang="bash">
 +
$ cd matrix-arduino
 +
$ cp matrix-analog_to_digital_converter Arduino_IDE/libraies -r
 +
</syntaxhighlight>
 +
 
 +
启动Arduino IDE <br>
 +
点击File->Examples->matrix-analog_to_digital_converter->displaychar，打开测试程序。 <br>
 +
点击upload，运行测试程序。 <br>
 +
 
 +
===代码展示===
 +
<syntaxhighlight lang="c">
 +
</syntaxhighlight>

Revision as of 10:13, 1 September 2015

English

1 介绍

Analog to Digital Converter

我们把一颗SOIC-16封装的PFC8591T芯片放到一块小PCB上，并通过2.54mm排针引出了必要的信号。PFC8591T是NXP的一款I2C接口的8位A/D和D/A转换器，包含4路A/D通道和1路D/A通道。我们引出了PFC8591T的电源、地、I2C，4路A/D通道和1路D/A通道的相应引脚。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。PFC8591T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

模数PCB

引脚说明:

  • VCC接5V，G接地
  • SDA接I2C SDA
  • SCL接I2C SCL

3 工作原理

I2C总线系统中的每一片PCF8591通过发送有效地址到该器件来激活。PCF8591模块是用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-0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。另外模块上还有三个红色短路帽，它们的作用分别如下：

  • P4：接上P4短路帽，选择热敏电阻接入电路
  • P5：接上P5短路帽，选择光敏电阻接入电路
  • P6：接上P6短路帽，选择0-5V可调电压接入电路
  • 注意：如果需要使用4路外部电压输入，请将短路帽去取下。

4 下载Matrix源码

Matrix配件所涉及的代码统一由一个仓库管理：git://github.com/friendlyarm/matrix.git
该仓库里不同的分支代表着Matrix配件所支持的不同开发板。

  • matrix-nanopi分支包含了matrix对NanoPi的支持；
  • matrix-tiny4412分支包含了matrix对Tiny4412的支持；
  • matrix-raspberrypi分支包含了matrix对RaspberryPi的支持；

在主机PC上安装git，以Ubuntu14.04为例 

$ sudo apt-get install git

克隆matrix配件代码仓库 

$ git clone git://github.com/friendlyarm/matrix.git

克隆完成后会得到一个matrix目录，里面存放着所有matrix配件的代码。

5 与NanoPi连接使用

5.1 准备工作

在NanoPi上运行Debian系统，安装并使用相应的编译器。 参考http://wiki.friendlyarm.com/wiki/index.php/NanoPi

5.2 硬件连接

参考下图连接Matrix-Analog_to_Digital_Converter和NanoPi
matrix-analog_to_digital_converter_nanopi

5.3 编译测试程序

切换到matrix-nanopi分支 

$ cd matrix
$ git checkout matrix-nanopi

编译matrix配件代码 

$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install

注意：请确保你的主机PC当前使用的交叉编译器为NanoPi-Debian配套的arm-linux-gcc.4.4.3。
编译出来的库文件位于install/lib目录下，而测试程序则位于install/bin目录下，Matrix-Analog_to_Digital_Converter对应的测试程序为matrix-analog_to_digital_converter。

5.4 运行测试程序

拷贝matrix相关的库文件和测试程序到NanoPi的文件系统上 

$ cp install/bin/* nanopi_rootfs/usr/local/bin
$ cp install/lib/* nanopi_rootfs/usr/local/lib -d

然后启动NanoPi，在Debian的shell终端中执行如下命令运行Matrix-Analog_to_Digital_Converter的测试程序 

$ matrix-analog_to_digital_converter

5.5 代码展示

int main(int argc, char ** argv)
{
    int devFD;
    int data, channel, mode;
 
    if ((devFD = pcf8591Init()) == -1) {
        printf("Fail to init pcf8591\n");
        return -1;
    }
 
    if (pcf8591SetCtrl(devFD, PCF8591_INIT_AD_CONTROL) == -1) {
        printf("Fail to Set pcf8591 control AD\n");
        pcf8591DeInit(devFD);
        return -1;
    }
 
    mode = 0;
    printf("pcf8591 working as AD in mode%d\n",mode);
    for (channel = PCF8591_AIN_CHANNEL0; channel <= PCF8591_AIN_CHANNEL3; channel++) {
        data = pcf8591Read(devFD, mode, channel);
        printf("Channel%d's value: %d\n",channel,data);
    }
 
    pcf8591DeInit(devFD);
    return 0;
}

6 与Tiny4412连接使用

6.1 准备工作

参考Tiny4412光盘里的《友善之臂Ubuntu使用手册》，在Tiny4412上运行UbuntuCore系统，安装并使用相应的编译器。
注意：只能使用Tiny4412SDK-1506的底板。

6.2 硬件连接

参考下图连接Matrix-Analog_to_Digital_Converter和Tiny4412
matrix-analog_to_digital_converter_tiny4412

6.3 编译测试程序

切换到matrix-tiny4412分支 

$ cd matrix
$ git checkout matrix-tiny4412

编译matrix配件代码 

$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install

注意：请确保你的主机PC当前使用的交叉编译器为tiny4412-UbuntuCore配套的arm-linux-gnueabihf-gcc-4.7.3。
编译出来的库文件位于install/lib目录下，而测试程序则位于install/bin目录下，Matrix-Analog_to_Digital_Converter对应的测试程序为matrix-analog_to_digital_converter。

6.4 运行测试程序

拷贝matrix相关的库文件和测试程序到Tiny4412的UbuntuCore的文件系统上 

$ cp install/bin/* tiny4412_rootfs/usr/local/bin
$ cp install/lib/* tiny4412_rootfs/usr/local/lib -d

然后启动Tiny4412，在UbuntuCore的shell终端中执行如下命令运行Matrix-Analog_to_Digital_Converter的测试程序 

$ matrix-analog_to_digital_converter

6.5 代码展示

int main(int argc, char ** argv)
{
    int devFD;
    int data, channel, mode;
 
    if ((devFD = pcf8591Init()) == -1) {
        printf("Fail to init pcf8591\n");
        return -1;
    }
 
    if (pcf8591SetCtrl(devFD, PCF8591_INIT_AD_CONTROL) == -1) {
        printf("Fail to Set pcf8591 control AD\n");
        pcf8591DeInit(devFD);
        return -1;
    }
 
    mode = 0;
    printf("pcf8591 working as AD in mode%d\n",mode);
    for (channel = PCF8591_AIN_CHANNEL0; channel <= PCF8591_AIN_CHANNEL3; channel++) {
        data = pcf8591Read(devFD, mode, channel);
        printf("Channel%d's value: %d\n",channel,data);
    }
 
    pcf8591DeInit(devFD);
    return 0;
}

7 与RaspberryPi连接使用

8 与Arduino连接使用

8.1 准备工作

确保你的Arduino板能正常下载运行程序，参考：https://www.arduino.cc/en/Guide/HomePage
这里我们使用的是Arduino uno板。

8.2 硬件连接

参考下图连接Matrix-Analog_to_Digital_Converter和Arduino Uno 

matrix-analog_to_digital_converter_arduino

8.3 编译运行测试程序

由于arduino开发板并不运行Linux系统，所以matrix for arduino的代码由独立的仓库进行管理：git://github.com/friendlyarm/matrix-arduino.git
克隆matrix-arduino代码仓库 

$ git clone git://github.com/friendlyarm/matrix-arduino.git

克隆完成后会得到一个matrix-arduino目录，里面存放着所有matrix 配件用于支持arduino的代码。

拷贝matrix-analog_to_digital_converter目录到Arduino IDE的libraries目录下 

$ cd matrix-arduino
$ cp matrix-analog_to_digital_converter Arduino_IDE/libraies -r

启动Arduino IDE
点击File->Examples->matrix-analog_to_digital_converter->displaychar，打开测试程序。
点击upload，运行测试程序。

8.4 代码展示

 
Retrieved from "https://wiki.friendlyelec.com/wiki/index.php?title=Matrix_-_Analog_to_Digital_Converter/zh&oldid=1267"