2f86d087b8
- 배터리 저전압 측정 주기 5초 -> 60초로 변경(충돌 확률 감소) - SAADC init 실패 시 APP_ERROR_CHECK -> 측정 스킵 처리 ***** 현재 에러 처리는 APP_ERROR_CHECK로 되어있는데, 에러 발생 시 APP_ERROR_CHECK에 걸리면 HardFault 무한 루프에 빠져서 기기가 먹통이 됨. 런타임 중 에러가 발생해도 안전하게 복구되도록 에러 처리 전환 필요함. *****
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11 KiB
C
298 lines
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C
/*******************************************************************************
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* @file battery_saadc.c
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* @author CandyPops Co.
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* @version V1.0.0
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* @date 2022-09-05
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* @brief
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******************************************************************************/
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/*******************************************************************************
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* [모듈 개요] 배터리 전압 ADC 측정 모듈
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* nRF52840의 SAADC(Successive Approximation ADC)를 사용하여 배터리 전압을 측정:
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* - AIN2 채널, 10bit 해상도
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* - 5초 주기 타이머(battery_loop)로 반복 측정
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* - 저전압(3500mV 이하) 10회 연속 감지 시 자동 전원 OFF
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* - info4 모드(전체 센서 수집)에서는 info_batt에 저장 후 온도 측정으로 전환
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*
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* 배터리 전압 변환 공식:
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* 전압(mV) = ADC값 x (600mV / 1023) x 6 x 1.42 (분압 저항 보정 계수)
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*
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* info4 모드 순서: 배터리 -> 온도(go_temp) -> IMU(motion_raw_data_enabled)
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******************************************************************************/
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#include "sdk_common.h"
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#include <stdint.h>
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#include <string.h>
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#include "nrf.h"
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#include "boards.h"
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#include "app_error.h"
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#include "nrf_drv_saadc.h"
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#include "nrf_drv_timer.h"
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#include "ble_nus.h"
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#include "nrf_log.h"
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#include "main.h"
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#include "app_timer.h"
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//#include "fstorage.h"
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#include "battery_saadc.h"
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#include "main_timer.h"
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#include "main.h"
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#include "debug_print.h"
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/* SAADC 내부 기준전압 600mV (부동소수점) */
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#define BATTERY_REF_VOLTAGE_IN_MILLIVOLTS 600.0f /**< Reference voltage (in milli volts) used by ADC while doing conversion. */
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/* 1/3 프리스케일링 보상 계수 (입력 전압을 1/3로 분압하므로 x3, 추가 x2 = 총 x6) (부동소수점) */
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#define BATTERY_PRE_SCALING_COMPENSATION 6.0f /**< The ADC is configured to use VDD with 1/3 prescaling as input. And hence the result of conversion is to be multiplied by 3 to get the actual value of the battery voltage.*/
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/* 12비트 ADC 최대 디지털 값 (부동소수점) */
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#define BATTERY_ADC_RES_12BITS 4095.0f /**< Maximum digital value for 12-bit ADC conversion. */
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/**@brief Macro to convert the result of ADC conversion in millivolts.
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*
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* @param[in] ADC_VALUE ADC result.
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*
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* @retval Result converted to millivolts.
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*/
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#define BATTERY_RESULT_IN_MILLI_VOLTS(ADC_VALUE)\
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((((ADC_VALUE) * BATTERY_REF_VOLTAGE_IN_MILLIVOLTS) / BATTERY_ADC_RES_12BITS) * BATTERY_PRE_SCALING_COMPENSATION)
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/* 배터리 측정용 싱글 버퍼 (1회 측정 후 uninit하므로 더블 버퍼 불필요) */
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static nrf_saadc_value_t adc_buf;
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//static nrf_saadc_value_t adc_bufs[2]; // 이전: 더블 버퍼 (연속 측정용)
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/* 배터리 모니터링 반복 타이머 정의 */
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APP_TIMER_DEF(m_battery_loop_timer_id);
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/* 배터리 측정 주기: 5초 (밀리초 단위) */
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#define BATTERY_LOOP_INTERVAL 60000
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/* 저전압 체크 플래그 — battery_loop에서 true로 설정, 핸들러에서 소비 */
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bool low_battery_check = false;
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/* SAADC 콜백 완료 플래그 — all_sensors()에서 배터리 측정 완료 대기용 */
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volatile bool battery_saadc_done = false;
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/* info4: 전체 센서 데이터 수집 모드 플래그 */
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extern bool info4; // main.c
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extern char ble_tx_buffer[BLE_NUS_MAX_DATA_LEN];
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/* true가 되면 main_timer에서 전원 OFF 시퀀스 실행 */
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extern bool go_device_power_off;
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/* 다른 작업(IMU 등) 처리 중이면 true — 배터리 측정 스킵용 */
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extern volatile bool processing;
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/* 현재 명령 소스: CMD_UART 또는 CMD_BLE */
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extern which_cmd_t cmd_type_t;
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extern uint8_t ble_bin_buffer[BLE_NUS_MAX_DATA_LEN] ;
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/* info4 모드에서 배터리 전압을 임시 저장 (mV 단위) */
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volatile uint16_t info_batt; //48_c
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/* info4 순차 측정 제어 플래그: go_batt→ go_temp → motion */
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extern bool go_temp; //
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extern bool go_batt; //cmd_parse
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extern bool motion_raw_data_enabled ;
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extern bool ble_got_new_data;
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extern bool motion_data_once ;
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/**@brief Function for handling the ADC interrupt.
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*
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* @details This function will fetch the conversion result from the ADC, convert the value into
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* percentage and send it to peer.
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*/
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/**
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* @brief 배터리 전압 ADC 완료 콜백
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*
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* SAADC 변환 완료 시 호출된다.
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* ADC 값을 실제 배터리 전압(mV)으로 변환하고, 동작 모드에 따라:
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* - 저전압 체크 모드: 3500mV 이하 10회 연속이면 자동 전원 OFF
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* - info4 모드: info_batt에 저장 후 온도 측정(go_temp)으로 전환
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* - 일반 모드: BLE 또는 UART로 즉시 전송
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*
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* 전압 변환: ADC값 x (600/1023) x 6 = 기본 전압, x 1.42 = 분압 보정 후 실제 전압
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*/
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void battery_event_handler( nrf_drv_saadc_evt_t const * p_event )
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{
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/* 저전압 연속 감지 카운터 (static으로 호출 간 유지) */
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static uint8_t low_battery_cnt = 0;
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if (p_event->type == NRF_DRV_SAADC_EVT_DONE)
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{
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nrf_saadc_value_t register_val = 0;
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float batt_lvl_in_milli_volt_0 = 0; /* 보정 전 전압 (부동소수점) */
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float batt_lvl_in_milli_volt_1 = 0; /* 분압 보정 후 최종 전압 (부동소수점) */
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/* ADC 변환 결과 읽기 */
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register_val = p_event->data.done.p_buffer[0];
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//err_code = nrf_drv_saadc_buffer_convert(p_event->data.done.p_buffer, 1); // 이전: 다음 변환을 위해 버퍼 재등록
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//APP_ERROR_CHECK(err_code);
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|
/* SAADC 해제 — 다른 ADC 측정(온도, 압력)과 하드웨어 공유 */
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/* 1회 측정 후 해제이므로 buffer_convert(다음 버퍼 등록) 불필요 */
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nrf_drv_saadc_channel_uninit(0);
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nrf_drv_saadc_uninit();
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/* 콜백 완료 알림 (all_sensors 대기 해제용) */
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|
if (info4) DBG_PRINTF("2");
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battery_saadc_done = true;
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/* ADC값 → mV 변환 (매크로: ADC x 600/1023 x 6) */
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batt_lvl_in_milli_volt_0 = BATTERY_RESULT_IN_MILLI_VOLTS(register_val);
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|
/* 분압 저항 보정 계수 1.42 적용 → 실제 배터리 전압 */
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|
batt_lvl_in_milli_volt_1 = (batt_lvl_in_milli_volt_0) *1.42f;
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|
|
|
/* === 저전압 체크 모드 (battery_loop 타이머에서 설정) === */
|
|
if(low_battery_check == true)
|
|
{
|
|
low_battery_check = false;
|
|
|
|
/* 배터리 전압이 LOW_BATTERY_VOLTAGE(3500mV) 이하인지 확인 */
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|
if(batt_lvl_in_milli_volt_1 <= LOW_BATTERY_VOLTAGE)
|
|
{
|
|
/* 10회 연속 저전압 감지 시 전원 OFF 시퀀스 시작 */
|
|
if(low_battery_cnt >= 10)
|
|
{
|
|
low_battery_cnt = 0;
|
|
/*go to power off and fds save */
|
|
DBG_PRINTF("Save FDS parameters and then Power OFF\r\n");
|
|
go_device_power_off = true;
|
|
main_timer_start();
|
|
}
|
|
else
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|
{
|
|
/* 아직 10회 미만 — 카운터 증가 후 경고 출력 */
|
|
low_battery_cnt++;
|
|
DBG_PRINTF("WARNING!!! low_battery cnt = %d, Batt = %d(mV)\r\n", low_battery_cnt, (int)batt_lvl_in_milli_volt_1);
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
/* === info4 모드: 전체 센서 수집(mbb) 중 배터리 값 저장 === */
|
|
else if (info4 == true)
|
|
{
|
|
info_batt = batt_lvl_in_milli_volt_1;
|
|
}
|
|
|
|
/* === 일반 모드: 단독 배터리 측정 요청(msn)에 대한 응답 전송 === */
|
|
else
|
|
{
|
|
if (cmd_type_t == CMD_UART)
|
|
{
|
|
DBG_PRINTF("Tn%d\r\n\r\n", (int)batt_lvl_in_milli_volt_1);
|
|
}
|
|
else if (cmd_type_t == CMD_BLE)
|
|
{
|
|
/* "rsn:" 헤더와 함께 배터리 전압을 바이너리로 BLE 전송 */
|
|
single_format_data(ble_bin_buffer, "rsn:", batt_lvl_in_milli_volt_1);
|
|
dr_binary_tx_safe(ble_bin_buffer,3);
|
|
//data_tx_handler(ble_tx_buffer);
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
}
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|
|
/**
|
|
* @brief SAADC를 배터리 전압 측정용으로 설정
|
|
*
|
|
* AIN2 채널을 싱글엔드(SE) 모드, 1/3 프리스케일링으로 초기화한다.
|
|
* 더블 버퍼(adc_bufs[0], [1])를 등록하여 연속 측정이 가능하도록 한다.
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|
* 콜백: battery_event_handler
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|
*/
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static void battery_configure(void)
|
|
{
|
|
/* SAADC 드라이버 초기화 (4x 오버샘플링으로 노이즈 저감) */
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|
nrf_drv_saadc_config_t saadc_config = NRF_DRV_SAADC_DEFAULT_CONFIG;
|
|
saadc_config.resolution = NRF_SAADC_RESOLUTION_12BIT; // 10 -> 12bit
|
|
saadc_config.oversample = NRF_SAADC_OVERSAMPLE_4X;
|
|
ret_code_t err_code = nrf_drv_saadc_init(&saadc_config, battery_event_handler);
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|
if (err_code != NRF_SUCCESS) {
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return; /* SAADC 사용 중 → 이번 측정 스킵, 다음 주기에 재시도 */
|
|
}
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|
|
|
/* AIN2 채널 설정: 싱글엔드 입력, 1/6 gain, burst + TACQ 20μs */
|
|
nrf_saadc_channel_config_t config = NRF_DRV_SAADC_DEFAULT_CHANNEL_CONFIG_SE(NRF_SAADC_INPUT_AIN2);
|
|
config.burst = NRF_SAADC_BURST_ENABLED;
|
|
config.acq_time = NRF_SAADC_ACQTIME_10US;
|
|
err_code = nrf_drv_saadc_channel_init(0, &config);
|
|
APP_ERROR_CHECK(err_code);
|
|
|
|
/* 싱글 버퍼 등록 (1회 측정 후 uninit) */
|
|
err_code = nrf_drv_saadc_buffer_convert(&adc_buf, 1);
|
|
APP_ERROR_CHECK(err_code);
|
|
//err_code = nrf_drv_saadc_buffer_convert(&adc_bufs[0], 1); // 이전: 더블 버퍼
|
|
//APP_ERROR_CHECK(err_code);
|
|
//err_code = nrf_drv_saadc_buffer_convert(&adc_bufs[1], 1);
|
|
//APP_ERROR_CHECK(err_code);
|
|
}
|
|
|
|
/**
|
|
* @brief 배터리 전압 1회 측정 시작
|
|
*
|
|
* SAADC를 배터리용으로 설정 후 샘플링을 트리거한다.
|
|
* 결과는 battery_event_handler 콜백에서 비동기로 처리된다.
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|
*/
|
|
void battery_level_meas(void)
|
|
{
|
|
ret_code_t err_code;
|
|
|
|
battery_configure(); /* SAADC 배터리용 초기화 */
|
|
err_code = nrf_drv_saadc_sample(); /* ADC 샘플링 트리거 (비동기) */
|
|
APP_ERROR_CHECK(err_code);
|
|
}
|
|
|
|
|
|
/**
|
|
* @brief 배터리 모니터링 타이머 콜백 (5초 주기) - 주기 확인 필요(너무 짧음)
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|
*
|
|
* 저전압 체크 플래그를 설정하고 배터리 측정을 시작한다.
|
|
* 다른 작업(IMU 등) 처리 중이면 측정을 건너뛴다.
|
|
*/
|
|
void battery_loop(void * p_context) /* For 1sec */
|
|
{
|
|
UNUSED_PARAMETER(p_context);
|
|
|
|
/* 다른 센서 처리 중 또는 MBB 센서 수집 중이면 배터리 측정 스킵 (SAADC 충돌 방지) */
|
|
if (processing == true || info4 == true)
|
|
{
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|
processing = false ; // add 20241218
|
|
//low_battery_check = true;
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|
return;
|
|
}
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|
else
|
|
{
|
|
low_battery_check = true; /* 저전압 감지 모드로 측정 */
|
|
battery_level_meas(); /* 배터리 ADC 1회 측정 시작 */
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
/** @brief 배터리 모니터링 타이머 시작 (5초 반복) */
|
|
void battery_timer_start(void)
|
|
{
|
|
APP_ERROR_CHECK(app_timer_start(m_battery_loop_timer_id, APP_TIMER_TICKS(BATTERY_LOOP_INTERVAL), NULL));
|
|
}
|
|
|
|
/** @brief 배터리 모니터링 타이머 정지 */
|
|
void battery_timer_stop(void)
|
|
{
|
|
APP_ERROR_CHECK(app_timer_stop(m_battery_loop_timer_id));
|
|
}
|
|
|
|
/** @brief 배터리 모니터링 타이머 초기화 (반복 모드, 콜백: battery_loop) */
|
|
void battery_timer_init(void)
|
|
{
|
|
APP_ERROR_CHECK(app_timer_create(&m_battery_loop_timer_id, APP_TIMER_MODE_REPEATED, battery_loop));
|
|
}
|
|
|