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新学习的FDC2214并用OLED显示出电容值的stm32源程序

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ID:373863 发表于 2018-7-18 10:06 | 显示全部楼层 |阅读模式
最近要用到FDC2214模块，所以查了一下技术手册学习了一下，FDC2214采用IIC通信，源码平台采用的是STM32F103系列并且用OLED显示出电容值。FDC可用于测量非导电容器中的液位。由于其非常高的激发速率能力，它能够测量肥皂水、油墨、肥皂和其他导电液体。它的工作原理是基于比率测量的。
以下是FDC部分源代码：
  1. #include "fdc2214.h"
  2. #include "delay.h"
  3. #include "led.h"

  5. u32 Data_FDC;
  6. //FDC_I2C及读写操作**************************************************

  8. //FDC IIC 延时函数
  9. void FDC_IIC_Delay(void)
  10. {
  11.         delay_us(2);
  12. }

  14. void FDC_GPIO_Init(void)
  15. {
  16.         
  17. }

  19. //初始化IIC I/O口
  20. void FDC_IIC_Init(void)
  21. {                                             
  22.   GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
  23.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);//先使能外设IO PORTC时钟
  24.                
  25.   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5;//端口配置
  26.   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;                 //推挽输出
  27.   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;                //IO口速度为50MHz
  28.   GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);                                            //根据设定参数初始化GPIO
  29.         
  30.   GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5);                                  //PC.4,PC.5 输出高        
  31. }

  33. //产生IIC起始信号
  34. void FDC_IIC_Start(void)
  35. {
  36.         FDC_SDA_OUT();     //sda线输出
  37.         FDC_IIC_SDA=1;                    
  38.         FDC_IIC_SCL=1;
  39.         FDC_IIC_Delay();
  40.          FDC_IIC_SDA=0;//START:when CLK is high,DATA change form high to low
  41.         FDC_IIC_Delay();
  42.         FDC_IIC_SCL=0;//钳住I2C总线，准备发送或接收数据
  43. }         
  44. //产生IIC停止信号
  45. void FDC_IIC_Stop(void)
  46. {
  47.         FDC_SDA_OUT();//sda线输出
  48.         FDC_IIC_SCL=0;
  49.         FDC_IIC_SDA=0;//STOP:when CLK is high DATA change form low to high
  50.          FDC_IIC_Delay();
  51.         FDC_IIC_SCL=1;
  52.         FDC_IIC_SDA=1;//发送I2C总线结束信号
  53.         FDC_IIC_Delay();                                                                  
  54. }
  55. //等待应答信号到来
  56. //返回值：1，接收应答失败
  57. //        0，接收应答成功
  58. u8 FDC_IIC_Wait_Ack(void)
  59. {
  60.         u8 ucErrTime=0;
  61.         FDC_SDA_IN();      //SDA设置为输入  
  62.         FDC_IIC_SDA=1;FDC_IIC_Delay();           
  63.         FDC_IIC_SCL=1;FDC_IIC_Delay();         
  64.         while(FDC_READ_SDA)
  65.         {
  66.                 ucErrTime++;
  67.                 if(ucErrTime>250)
  68.                 {
  69.                         FDC_IIC_Stop();
  70.                         return 1;
  71.                 }
  72.         }
  73.         FDC_IIC_SCL=0;//时钟输出0            
  74.         return 0;  
  75. }
  76. //产生ACK应答
  77. void FDC_IIC_Ack(void)
  78. {
  79.         FDC_IIC_SCL=0;
  80.         FDC_SDA_OUT();
  81.         FDC_IIC_SDA=0;
  82.         FDC_IIC_Delay();
  83.         FDC_IIC_SCL=1;
  84.         FDC_IIC_Delay();
  85.         FDC_IIC_SCL=0;
  86. }
  87. //不产生ACK应答                    
  88. void FDC_IIC_NAck(void)
  89. {
  90.         FDC_IIC_SCL=0;
  91.         FDC_SDA_OUT();
  92.         FDC_IIC_SDA=1;
  93.         FDC_IIC_Delay();
  94.         FDC_IIC_SCL=1;
  95.         FDC_IIC_Delay();
  96.         FDC_IIC_SCL=0;
  97. }                                                                              
  98. //IIC发送一个字节
  99. //返回从机有无应答
  100. //1，有应答
  101. //0，无应答                          
  102. void FDC_IIC_Send_Byte(u8 txd)
  103. {                        
  104.   u8 t;   
  105.         FDC_SDA_OUT();            
  106.     FDC_IIC_SCL=0;//拉低时钟开始数据传输
  107.     for(t=0;t<8;t++)
  108.     {              
  109.         FDC_IIC_SDA=(txd&0x80)>>7;
  110.         txd<<=1;           
  111.                     FDC_IIC_SCL=1;
  112.                     FDC_IIC_Delay();
  113.                     FDC_IIC_SCL=0;        
  114.                     FDC_IIC_Delay();
  115.     }         
  116. }            
  117. //读1个字节，ack=1时，发送ACK，ack=0，发送nACK   
  118. u8 FDC_IIC_Read_Byte(unsigned char ack)
  119. {
  120.         unsigned char i,receive=0;
  121.         FDC_SDA_IN();//SDA设置为输入
  122.     for(i=0;i<8;i++ )
  123.         {
  124.         FDC_IIC_SCL=0;
  125.         FDC_IIC_Delay();
  126.                 FDC_IIC_SCL=1;
  127.         receive<<=1;
  128.         if(FDC_READ_SDA)receive++;   
  129.                 FDC_IIC_Delay();
  130.     }                                 
  131.     if (!ack)
  132.         FDC_IIC_NAck();//发送nACK
  133.     else
  134.         FDC_IIC_Ack(); //发送ACK   
  135.     return receive;
  136. }

  138. //FDC寄存器操作***********************************************************************

  140. /*FDC2214设置函数
  141. *IIC写2个字节
  142. *reg:寄存器地址
  143. *data1:数据1
  144. *data2:数据2
  145. *返回值:0    正常
  146. *     其他  错误代码
  147. */
  148. u8 Set_FDC2214(u8 reg,u8 MSB,u8 LSB)                                 
  149. {
  150.     FDC_IIC_Start();
  151.         FDC_IIC_Send_Byte((FDC2214_ADDR<<1)|0);//发送器件地址+写命令        
  152.         if(FDC_IIC_Wait_Ack())        //等待应答
  153.         {
  154.                 FDC_IIC_Stop();                 
  155.                 return 1;               
  156.         }
  157.     FDC_IIC_Send_Byte(reg);//写寄存器地址
  158.     FDC_IIC_Wait_Ack();                 //等待应答
  159.         FDC_IIC_Send_Byte(MSB);  //发送数据1
  160.         if(FDC_IIC_Wait_Ack())         //等待ACK
  161.         {
  162.                 FDC_IIC_Stop();         
  163.                 return 1;                 
  164.         }                 
  165.         FDC_IIC_Send_Byte(LSB);  //发送数据2
  166.         if(FDC_IIC_Wait_Ack())         //等待ACK
  167.         {
  168.                 FDC_IIC_Stop();         
  169.                 return 1;                 
  170.         }        
  171.     FDC_IIC_Stop();         
  172.         return 0;
  173. }

  175. /*读取FDC2214寄存器数据
  176. *IIC读2个字节
  177. *reg:寄存器地址
  178. *返回值:读到的数据
  179. */
  180. u16 FDC_Read(u8 reg)
  181. {
  182.         u16 res;
  183.    FDC_IIC_Start();
  184.         FDC_IIC_Send_Byte((FDC2214_ADDR<<1)|0);//发送器件地址+写命令        
  185.         FDC_IIC_Wait_Ack();                //等待应答
  186.     FDC_IIC_Send_Byte(reg);        //写寄存器地址
  187.     FDC_IIC_Wait_Ack();                //等待应答
  188.     FDC_IIC_Start();
  189.         FDC_IIC_Send_Byte((FDC2214_ADDR<<1)|1);//发送器件地址+读命令        
  190.     FDC_IIC_Wait_Ack();                //等待应答
  191.         res=FDC_IIC_Read_Byte(1)<<8;//读取数据,发送ACK
  192.          
  193.         res|=FDC_IIC_Read_Byte(0);//读取数据,发送nACK
  194.     FDC_IIC_Stop();                        //产生一个停止条件
  195.         return res;               
  196. }

  198. /*得到通道x转换后的数据
  199. *index:0 -> CH0
  200. *      1 -> CH1
  201. *      2 -> CH2
  202. *      3 -> CH3
  203. *返回值:读到的数据
  204. */
  205. //u16 FCD2214_ReadCH(u8 index)
  206. //{
  207. //        u16 result;
  208. //        switch(index)
  209. //        {
  210. //                case 0:
  211. //                  result = FDC_Read(DATA_CH0)&0x0FFF;
  212. //                  result = (result<<4)|(FDC_Read(DATA_LSB_CH0)>>12);
  213. //                        break;
  214. //                case 1:
  215. //                        result = FDC_Read(DATA_CH1)&0x0FFF;
  216. //                  result = (result<<4)|(FDC_Read(DATA_LSB_CH1)>>12);
  217. //                        break;
  218. //                case 2:
  219. //                        result = FDC_Read(DATA_CH2)&0x0FFF;
  220. //                  result = (result<<4)|(FDC_Read(DATA_LSB_CH2)>>12);
  221. //                        break;
  222. //                case 3:
  223. //                        result = FDC_Read(DATA_CH3)&0x0FFF;
  224. //                  result = (result<<4)|(FDC_Read(DATA_LSB_CH3)>>12);
  225. //                        break;
  226. //                default:break;
  227. //        }
  228. //        return result;
  229. //}

  231. u32 FCD2214_ReadCH(u8 index)
  232. {
  233.         u32 result;
  234.         switch(index)
  235.         {
  236.                 case 0:
  237.                   result = FDC_Read(DATA_CH0)&0x0FFF;
  238.                   result = (result<<16)|(FDC_Read(DATA_LSB_CH0));
  239.                         break;
  240.                 case 1:
  241.                         result = FDC_Read(DATA_CH1)&0x0FFF;
  242.                   result = (result<<16)|(FDC_Read(DATA_LSB_CH1));
  243.                         break;
  244.                 case 2:
  245.                         result = FDC_Read(DATA_CH2)&0x0FFF;
  246.                   result = (result<<16)|(FDC_Read(DATA_LSB_CH2));
  247.                         break;
  248.                 case 3:
  249.                         result = FDC_Read(DATA_CH3)&0x0FFF;
  250.                   result = (result<<16)|(FDC_Read(DATA_LSB_CH3));
  251.                         break;
  252.                 default:break;
  253.         }
  254.         result =result&0x0FFFFFFF;
  255.         return result;
  256. }

  258. /*FDC2214初始化函数
  259. *返回值:0：初始化正常
  260. *       1：不正常
  261. */
  262. u8 FDC2214_Init(void)
  263. {
  264.         u16 res;
  265.         //FDC2214芯片IO口初始化
  266.         FDC_GPIO_Init();
  267.         
  268.         //软件IIC总线初始化
  269.         FDC_IIC_Init();
  270.         
  271.         //检测ID是否正确，再初始化寄存器
  272.         res=FDC_Read(MANUFACTURER_ID);
  273.         if(res==0x5449)
  274.         {
  275.                 //设置Set_FDC2214寄存器
  276.                 Set_FDC2214(RCOUNT_CH0,0x34,0xFB);//参考计数转换间隔时间（T=(RCOUNT_CH0*16)/Frefx）
  277.                 Set_FDC2214(RCOUNT_CH1,0x34,0xFB);
  278.                 Set_FDC2214(RCOUNT_CH2,0x34,0xFB);
  279.                 Set_FDC2214(RCOUNT_CH3,0x34,0xFB);
  280.                
  281.                 Set_FDC2214(SETTLECOUNT_CH0,0x00,0x1B);//转换之前的稳定时间（T=(SETTLECOUNT_CHx*16)/Frefx）
  282.                 Set_FDC2214(SETTLECOUNT_CH1,0x00,0x1B);
  283.                 Set_FDC2214(SETTLECOUNT_CH2,0x00,0x1B);
  284.                 Set_FDC2214(SETTLECOUNT_CH3,0x00,0x1B);
  285.                
  286.                 Set_FDC2214(CLOCK_DIVIDERS_C_CH0,0x20,0x02);//选择在0.01MHz ~ 10MHz的传感器频率
  287.                 Set_FDC2214(CLOCK_DIVIDERS_C_CH1,0x20,0x02);//Frefx = Fclk = 43.4MHz/2(2分频)
  288.                 Set_FDC2214(CLOCK_DIVIDERS_C_CH2,0x20,0x02);//CHx_REF_DIVIDER=2;CHx_FIN_SEL=2
  289.                 Set_FDC2214(CLOCK_DIVIDERS_C_CH3,0x20,0x02);
  290.                
  291.                 Set_FDC2214(DRIVE_CURRENT_CH0,0x78,0x00);//0.146ma（传感器时钟建立+转换时间的驱动电流）
  292.                 Set_FDC2214(DRIVE_CURRENT_CH1,0x78,0x00);
  293.                 Set_FDC2214(DRIVE_CURRENT_CH2,0x78,0x00);
  294.                 Set_FDC2214(DRIVE_CURRENT_CH3,0x78,0x00);
  295.                
  296.                 Set_FDC2214(ERROR_CONFIG,0x00,0x00);//全部禁止错误汇报
  297.                
  298.                 Set_FDC2214(MUX_CONFIG,0xC2,0x0D);//通道0，1，2 ，3；选择10Mhz为超过振荡槽振荡频率的最低设置，多通道，四通道
  299.                
  300.                 Set_FDC2214(CONFIG,0x14,0x01);//激活模式，使用内部振荡器做参考频率，INTB引脚会随状态寄存器更新被置位
  301.         }
  302.         else return 1;
  303.         
  304.         return 0;
  305. }

  307. /*测量线路电容
  308. *index:0：线路0
  309. *      1：线路1
  310. *      2：线路2
  311. *      3：线路3
  312. *返回值：线路总电容C
  313. */
  314. float Cap_Calculate(u8 index)
  315. {
  316.         float Cap;
  317.         Data_FDC = FCD2214_ReadCH(index);
  318. //        Cap = 56645.763f/((float)Data_FDC);
  319. //        return ((Cap*Cap)-33);
  320.         Cap = 232021045.248/(Data_FDC);
  321.         return (Cap*Cap);
  322. }



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ID:374695 发表于 2018-7-19 14:35 | 显示全部楼层
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ID:106167 发表于 2018-7-19 23:16 | 显示全部楼层
非常好，刚好可以用上，谢谢哈
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ID:314699 发表于 2018-7-20 16:33 | 显示全部楼层
非常好，很有帮助，谢谢！
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ID:376137 发表于 2018-7-20 20:07 | 显示全部楼层
hex12138 发表于 2018-7-20 16:33
非常好，很有帮助，谢谢！

你好，请问你们是做的手势识别吗？
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ID:375175 发表于 2018-7-20 21:56 | 显示全部楼层
请问你们用起来了吗
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ID:376289 发表于 2018-7-21 00:08 来自手机 | 显示全部楼层
Cap = 232021045.248/(Data_FDC);这个是怎么理解的啊
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ID:375324 发表于 2018-7-21 08:27 | 显示全部楼层
@楼上，这代码有用么，我res总是0XFFFF过不了fdc2214的初始化，是我fdc2214引脚没焊好的原因么
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ID:374280 发表于 2018-7-21 10:37 | 显示全部楼层
这个程序里面OLED是怎么和STM32F103的引脚接线的
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ID:374280 发表于 2018-7-21 10:43 | 显示全部楼层
请问这个用OLED显示电容的值是怎么显示的
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ID:366624 发表于 2018-7-21 22:07 | 显示全部楼层
帮助很大，谢谢！
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ID:294123 发表于 2018-7-22 16:55 | 显示全部楼层
看一看 哈哈
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ID:375186 发表于 2018-7-23 16:59 | 显示全部楼层
一万年 发表于 2018-7-21 00:08
Cap = 232021045.248/(Data_FDC);这个是怎么理解的啊

同问！！！！！！
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ID:282650 发表于 2019-3-19 17:46 | 显示全部楼层
正好用的到，参考一下
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ID:576248 发表于 2019-8-8 11:45 | 显示全部楼层
请问我这个编译没错误，接口也没问题，下载后没反应，灯也不亮怎么回事啊。。
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ID:437828 发表于 2019-12-24 17:51 来自手机 | 显示全部楼层
l420ll 发表于 2018-7-19 23:16
非常好，刚好可以用上，谢谢哈

FDC2214初始化失败，请问什么问题
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ID:384489 发表于 2020-1-3 11:59 | 显示全部楼层
正好参考一下，不知道有谁测非导电液位成功了吗？
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ID:591191 发表于 2020-12-28 10:03 | 显示全部楼层
sadasfsa 发表于 2019-8-8 11:45
请问我这个编译没错误，接口也没问题，下载后没反应，灯也不亮怎么回事啊。。

请问硬件怎么连接，有原理图pcb图吗
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ID:882758 发表于 2021-8-13 14:49 | 显示全部楼层
为啥我就只有通道0有数据  其他串口输出nan
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ID:1051480 发表于 2022-11-11 17:43 | 显示全部楼层
267310301 发表于 2018-7-21 08:27
@楼上，这代码有用么，我res总是0XFFFF过不了fdc2214的初始化，是我fdc2214引脚没焊好的原因么

你好，我也是这样的，这是为啥，请问你解决了吗？
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ID:1051480 发表于 2022-11-11 17:44 | 显示全部楼层
这个我初始化也一直是0xffff，这是为什么啊
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ID:1062684 发表于 2023-2-15 03:51 | 显示全部楼层
OLED不亮 啊

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