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3.0 KiB
C++
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C++
#include "adc.h"
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#include <cstdio>
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#include <stdint.h>
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#include "math.h"
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constexpr float ERROR_ADC_VAL = 255.0f;
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constexpr float ADC_SCALE = 3.3f / 4096.0f;
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constexpr float TEMP_FACTOR = 1000.0f / 4.3f;
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constexpr float VCC_FACTOR = 11.0f;
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constexpr float CURRENT_FACTOR = 1.0f / 50.0f * 100.0f;
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constexpr float MAX_TEMP = 150.0f;
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constexpr float MIN_TEMP = -40.0f;
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constexpr float MAX_CURRENT = 50.0f;
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constexpr float MIN_CURRENT = -0.1f;
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constexpr float MAX_VCC = 65.0f;
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constexpr float MIN_VCC = -0.1f;
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u16 adc_value[7] = {0}; // 显式初始化数组元素为0
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/**
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* @brief 获取MCU温度
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* @return float
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* 温度值，单位为摄氏度，范围应在-40到145之间，如果读取失败则返回0.0f
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*/
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float get_mcu_temp() {
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float temp_latest = ERROR_ADC_VAL;
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// 迭代采样5次，直到获得有效温度值
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for (int i = 0; i < 5; i++) {
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temp_latest = (1.43f - adc_value[0] * ADC_SCALE) * TEMP_FACTOR + 35.0f;
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if (temp_latest < MIN_TEMP || temp_latest > MAX_TEMP)
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return ERROR_ADC_VAL;
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}
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return temp_latest;
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}
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/**
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* @brief 获取电机驱动温度
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* @return float 温度值，单位为摄氏度
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*
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* 通过热敏电阻分压电路计算温度值，使用Steinhart-Hart方程进行温度转换。
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* 如果计算结果超出有效范围(-40到255摄氏度)，则重新采样计算。
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*/
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float get_drv_temp() {
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float temp_latest = ERROR_ADC_VAL;
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for (int i = 0; i < 5; i++) {
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float ana_val = adc_value[1];
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float R_now = ana_val / (4096 - ana_val) * 4700;
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temp_latest =
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1.0f / (0.00335f + 0.00025f * log(R_now / 10000.0f)) - 273.15f;
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if (temp_latest < MIN_TEMP || temp_latest > MAX_TEMP) {
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return ERROR_ADC_VAL;
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}
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}
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return temp_latest;
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}
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/**
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* @brief 获取电流值
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* @param type 电流类型，'U'表示U相电流，'V'表示V相电流，'W'表示W相电流
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* @return float 电流值，单位为安培
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*
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* 通过ADC采样计算各相电流值
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*/
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float get_current(char type) {
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float current_latest = ERROR_ADC_VAL;
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switch (type) {
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case 'U': {
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current_latest = adc_value[2] * ADC_SCALE * CURRENT_FACTOR;
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break;
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}
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case 'V': {
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current_latest = adc_value[3] * ADC_SCALE * CURRENT_FACTOR;
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break;
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}
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case 'W': {
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current_latest = adc_value[4] * ADC_SCALE * CURRENT_FACTOR;
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break;
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}
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default: {
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return ERROR_ADC_VAL;
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}
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}
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// 检查电流读数是否在有效范围内
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if (current_latest < MIN_CURRENT || current_latest > MAX_CURRENT) {
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return ERROR_ADC_VAL;
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}
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return current_latest;
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}
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/**
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* @brief 获取供电电压
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* @return float 电压值，单位为伏特
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*
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* 通过ADC采样计算供电电压值，使用迭代方式确保获取有效的电压读数。
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* 如果计算结果超出有效范围(-40到255伏特)，则重新采样计算。
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*/
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float get_vbus_voltage() {
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float vcc_latest = ERROR_ADC_VAL;
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for (int i = 0; i < 5; i++) {
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// 获取电压值
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vcc_latest = adc_value[6] * ADC_SCALE * VCC_FACTOR;
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// 检查电压读数是否在有效范围内
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if (vcc_latest > MAX_VCC || vcc_latest < MIN_VCC) {
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return ERROR_ADC_VAL;
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}
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}
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return vcc_latest;
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}
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