無論應用場景如何變化，溫度、電壓與外部傳感器信號始終是系統監(jiān)控的核心。ADC憑借其多通道兼容性、高采樣率與靈活接口，能夠無縫接入各類信號源，實現全兼容、高精度的數據采集。

在智能家居中實時調控溫濕度，在汽車電子中精準監(jiān)測電池電壓，在工業(yè)自動化中可靠采集傳感器數據……這些形態(tài)各異的物聯網應用，都離不開一個關鍵組件——模數轉換器ADC。

今天，我們將分享Air8000系列工業(yè)引擎內置的ADC接口及其demo示例，帶你體驗簡單高效的LuatOS應用開發(fā)。

一、模數轉換ADC

ADC模擬/數字轉換器，是指將連續(xù)變量的模擬信號轉換為離散的數字信號的器件。

硬件中的ADC接口主要用來檢測模擬電壓信號量，用于電池電壓檢測、溫濕度檢測、TDS檢測等應用。

1.1 ADC接口簡介

以Air8000A工業(yè)引擎為例，提供了豐富且實用的ADC資源，可滿足大多數物聯網應用需求。

精度：12bits

數量：4個ADC接口（ADC0 ~ ADC3）

兩個特殊通道：

CPU內部溫度Temp ： -- adc.CH_CPU

主供電腳電壓VBAT ： -- adc.CH_VBAT

1.2 輸入電壓范圍

重要安全提醒：外接輸入電壓切勿超過量程，否則可能燒毀模組；設置分壓(adc.setRange)要在adc.open之前設置，否則無效。

我們主流模組軟件上，對ADC都可以配置ADC_RANGE_MAX和ADC_RANGE_MIN兩種量程。

對Air8000系列工業(yè)引擎來說：

adc.ADC_RANGE_MIN：對應量程為0-1.5V；

adc.ADC_RANGE_MAX：對應量程為0-3.6V。

當被測電壓≤1.5V ：

使用adc.ADC_RANGE_MIN；

當1.5V<被測電壓≤3.6V ：使用adc.ADC_RANGE_MAX，無需添加外部分壓電路；

當被測電壓>3.6V：使用ADC_RANGE_MIN，且必須添加外部分壓電路。

測量電壓相關的函數主要有兩個：adc.read(id)：讀取adc通道計算值；adc.get(id)：獲取adc計算值。

API文檔詳見：https://docs.openluat.com/osapi/core/adc/

二、ADC功能示例demo

本示例主要用于實現ADC通道配置與量程設置，數據采集并處理，循環(huán)打印處理過的ADC數據。

示例教程使用Air8000開發(fā)板+兩個Air9000P（直流電源）進行演示；外部輸入電壓在3.6V以內，需要外部電源與模組共地，保持參考電壓一致。

2.1 代碼要點解析

核心功能代碼如下，完整demo詳見源碼倉庫最新文件。

1）讀取adc外部輸入模擬電壓

通過adc.get(id)讀取4個普通ADC接口的外部輸入模擬電壓；首先設置量程，然后打開ADC通道0，進行采樣循環(huán)，將獲取到的輸入模擬電壓值存入數組，接下來關閉ADC通道0，最后進行數據處理、打印。

2）讀取供電電壓

通過adc.get(adc.CH_VBAT)讀取VBAT電壓：

3）讀取CPU溫度

通過adc.get(adc.CH_CPU)讀取CPU溫度：

4）數據處理函數

當通道樣本數大于2時，先對樣本升序排序并剔除首尾極值，計算剩余樣本的平均值，最后根據標簽（如CPU溫度或電壓）格式化輸出帶單位的處理值及總樣本數，否則記錄樣本不足。

2.2 示例運行結果

參考實操教程搭建好硬件環(huán)境，使用Luatools工具給Air8000開發(fā)板燒錄相關內核固件和demo腳本代碼。燒錄成功后，自動開機運行。

通過Luatools工具查看相關日志，如下圖示：

2.3 應用場景拓展

本示例簡單演示了如何讀取ADC輸入電壓、讀取供電電壓、讀取CPU溫度，除此之外，ADC可以將各種連續(xù)變化的模擬信號（如溫度、濕度、壓力、電壓、電流等）轉換為離散的數字信號。

Air8000系列工業(yè)引擎模塊內部ADC精度12bits，對常見應用已經足夠，如溫濕度傳感器、壓力傳感器、音頻信號處理等。

對于需要更高精度的應用：可以外掛更高精度的ADC，如16位、24位等。使用過程中需注意量程范圍，不可超出量程。

今天的內容就分享到這里了~

審核編輯 黃宇