小壁虎中文应用笔记_EFM32_LESENSE.pdf

低能耗传感器接口– 阻性感测 AN0036 – 应用笔记 简介 本应用笔记阐述模拟外设的基本原理，并说明如何在EM2 模式使用低能耗传感器接口 (LESENSE)来扫描多个阻性传感器，使电流消耗低于2µA 。 本应用笔记包括： • 这篇PDF 文档 • 源代码文件(zip) • 样例C 代码 • 多个IDE 项目 ... 世界上最节能的微控制器 1 引言 1.1 LESENSE 低能耗传感器接口(LESENSE) 是使用其他片上外设来测量一组可配置的传感器的一个外设。LESENSE 使 用模拟比较器 (ACMP) 来测量传感器信号，需要使用DAC 来产生精准的参考电压或施加传感器激励。图 1.1 (p. 2) 给出了LESENSE 外设的概览。LESENSE 包含一个定序器、计数和比较模块以及一个用于保 存配置和结果的 RAM 块。定序器处理与其他外设的交互和传感器测量的定时。计数和比较模块用于对来 自ACMP 输出的脉冲进行计数，并将计数值与一个可配置的阈值进行比较。为了自动分析传感器结果， LESENSE 解码器提供了定义一个有限状态机的能力 （最多可有 16 个状态），并且可定义根据状态变迁 要执行的可配置的动作。这就允许解码器实现宽范围的解码机制，例如正交解码。还有一个 RAM 块可用 于存储配置和测量结果。这就允许 LESENSE 具有一个相对大的结果缓冲区，使芯片在采集传感器数据 期间保持在一个低能耗模式。除了 EM1 和 EM0 模式外，LESENSE 还可以工作在 EM2 模式，并可在发 生可配置的事件时唤醒CPU。 图1.1. LESENSE 概览 LESENSE 支持多种传感器类型：感性(LC)、容性和一般的模拟传感器。本应用笔记将着重介绍如何配 置LESENSE，并以光敏三极管为例说明如何读取模拟传感器。 新华龙电子有限公司 联系电话：400-886-8051 2 ... 世界上最节能的微控制器 1.2 模拟传感器 与产生离散(不连续) 值来表示信息的数字传感器不同，模拟传感器被广泛用于测量连续信息的所有类型 的应用中。一些模拟传感器类型包括： • 湿度 • 温度 • 光 • 压力 • 应变片 • 电位器 测量模拟传感器的常规做法是：施加一个电源电压 (根据传感器特性)，读取一个与被测物理量有数学关 系的输出电压/ 电流。通常需要将模拟传感器与信号调理电路配合使用，后者对传感器的电气输出进行变 换，使其能被读取设备使用(例如微控制器)。 新华龙电子有限公司 联系电话：400-886-8051 3 ... 世界上最节能的微控制器 2 阻性感测 2.1 原理 阻性传感器是模拟传感器的最基本类型。这类传感器会表现出电阻的变化，当被放置在像分压器或惠斯 登电桥这样的电路中时，能产生与被测物理量对等的电压信号。最常用的阻性传感器包括电位器、光传 感器 （光敏电阻）和温度传感器（热敏电阻）。 2.2 EFM32 的阻性感测功能 在EFM32 中，阻性传感器测量可以使用一个或两个引脚完成。 2.2.1 单引脚阻性传感器测量 在 EFM32 中，用LESENSE 测量阻性传感器时可以只使用一个 LESENSE 引脚。这意味着该引脚既用 于传感器激励，也用于传感器测量。由于该引脚需要扮演这种双重角色，必须放置一个与传感器并联的 电容，该电容用于在该引脚从激励阶段进入测量阶段时保持电压电平(图2.1 (p. 4) )。 图2.1. 单引脚阻性传感器测量 EFM32 ACMPn_CHx S 使用这种电路结构时，电容在测量阶段会通过传感器放电，因此放电曲线取决于传感器的电阻。必须根 据被测传感器的阈值对LESENSE 测量