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手把手带你使用EFR32 -- 土壤湿度传感器变身第二形态，以 ZigBee 形态出击

文章目录

  • 前言
  • 硬件准备
  • 软件准备
  • 代码分析
  • 总结

前言

，总之就是，当时为什么我选择了猪油蒙心？ EFR32 来学习 ZigBee 使用啊？ 在这里插入图片描述

EFR32 性能真的很好，但是信息太少了，EmberZnet SDK 也很迷茫。能找到的教程和例子基本都是控制的。LED ，配置入网，具体涉及常用ADC，I2C什么的资料太难找了，SDK 里面没有类似的demo总之，很痛苦。

和大家分享一些好东西！EFR32和EFM32 非常全面的驱动示例 demo 这东西救了我狗的命！我不知道为什么中国没有人分享这么好的东西。当我找到它下载时，我需要钱！让我在这里与你分享。

https://github.com/SiliconLabs/peripheral_examples/tree/master/series2 超级实用的 EFR32 demo ！

硬件准备

我使用的是画时科技的 ZDB-01 是 silicon EFR32MG21 的开发板。 以前的传感器 DFRobot 电容式土壤湿度传感器模块 因为第一次接触 ZigBee 我没有什么 ZigBee 一开始我挺头疼的，然后发现精灵一号有 ZigBee 网关功能，这东西真的很方便啊，万万没想到之前买的精灵一号还能在这个时候帮忙。

但是笑死了，官方没有提供开发调试工具，要自己写。

软件准备

EFR32 可以参考我上一篇文章《手把手带你用》ZigBee——爱智控制EFR32，以及 Simplicity Studio 这里就不赘述使用过程中的注意事项了。

土壤湿度传感器 输出是模拟量，所以需要 Simplicity Studio 的 Defaultmode Peripherals 添加并配置 IADC 不知道是我 IDE 问题还是啥，自动生成的 SDK 中生成的 IADC 库文件不完整，缺失 IADC.c 文件，而且 IADC.h 有问题。我们需要自己添加它。 IADC.c 和 IADC.h 这两个文件的下载地址：

https://github.com/ryankurte/efm32-base/blob/master/emlib/src/em_iadc.c

下载 IADC.c 放入项目文件夹 emlib 文件夹下： 然后在 IDE 中 Refresh 一下： 而 IADC.h 虽然存在，但有问题，不能通过编译，需要用新的代替 IADC.h ，大多数在线教程建议不要修改 SDK 而选择 Make a Copy： 但是在我亲自测试之后，我建议你在这里选择 Edit in SDK ,因为选择 Make a Copy 如果你报错了(虽然不影响编译)，说明有些符号无法分析，可能会重复定义，而且这个 SDK 中文件有问题，保留毫无意义。最好直接用新文件代替。

代码分析

这个代码是基于官方的 demo 基本修改。 为了方便解释逻辑，我会打乱代码的顺序，可能会被切割。想直接拿代码跑的朋友可以直接去。 桌面秘密宝库的灵感 获取代码，或者直接 clone：

https://gitee.com/inspiration-desktop/DEV-lib-arduino.git

头文件和初始配置

#include "app/framework/include/af.h" #include "em_device.h" #include "em_chip.h" #include "em_cmu.h" #include "em_iadc.h" #include "em_gpio.h"  // Set CLK_ADC to 10MHz #define CLK_SRC_ADC_FREQ 20000000 // CLK_SRC_ADC #define CLK_ADC_FREQ 10000000 // CLK_ADC - 10MHz max in normal mode  /* * Specify the IADC input using the IADC_PosInput_t typedef. This * must be paired with a corresponding macro definition that allocates * the corresponding ABUS to the IADC. These are... * * GPIO->ABUSALLOC |= GPIO_ABUSALLOC_AEVEN0_ADC0 * GPIO->ABUSALLOC |= GPIO_ABUSALLOC_AODD0_ADC0 * GPIO->BBUSALLOC |= GPIO_BBUSALLOC_BEVEN0_ADC0 * GPIO->BBUSALLOC |= GPIO_BBUSALLOC_BODD0_ADC0 * GPIO->CDBUSALLOC |= GPIO_CDBUSALLOC_CDEVEN0_ADC0 * GPIO->CDBUSALLOC |= GPIO_CDBUSALLOC_CDODD0_ADC0 * * ...for port A, port B, and port C/D pins, even and odd, respectively. */ #define IADC_INPUT_0_PORT_PIN iadcPosInputPortBPin0; // 配置输入引脚
#define IADC_INPUT_1_PORT_PIN iadcNegInputPortBPin1; 

#define IADC_INPUT_0_BUS BBUSALLOC // 配置总线
#define IADC_INPUT_0_BUSALLOC GPIO_BBUSALLOC_BEVEN0_ADC0
#define IADC_INPUT_1_BUS BBUSALLOC
#define IADC_INPUT_1_BUSALLOC GPIO_BBUSALLOC_BODD0_ADC0

/******************************************************************************* *************************** GLOBAL VARIABLES ******************************* ******************************************************************************/

static volatile uint32_t sample;
const float AirValue = 465;                       // 初始化最大干燥 （传感器在空中的情况）这个数据每个传感器不一样，需要自己测试
const float WaterValue = 1177;                    // 初始化最大湿度 （传感器放入水中的情况）

EmberEventControl AcoinfoAioReportEventControl;   // 声明事件

设置上电打印与上电初始化 IADC

void emberAfMainInitCallback(void)
{ 
        
    emberAfCorePrintln("---------------灵感桌面---------------");
    // 初始化 IADC
    initIADC();
}

设置按按钮入网

void emberAfHalButtonIsrCallback(uint8_t button, uint8_t state)
{ 
        
  if (state == BUTTON_RELEASED) { 
        
      emberAfPluginNetworkSteeringStart();
  }
}

初始化 IADC ，我比较奇怪的一点，在上面 Defaultmode Peripherals 的时候就已经配置过 IADC 了，为什么在这里还需要配置？之前尝试 LED 的时候就不需要。（我试过了，不重新初始化 IADC 是不能用的）

void initIADC (void)
{ 
        
	  // 初始化结构体声明
	  IADC_Init_t init = IADC_INIT_DEFAULT;
	  IADC_AllConfigs_t initAllConfigs = IADC_ALLCONFIGS_DEFAULT;
	  IADC_InitSingle_t initSingle = IADC_INITSINGLE_DEFAULT;
	  IADC_SingleInput_t initSingleInput = IADC_SINGLEINPUT_DEFAULT;

	  // 重置IADC以重置配置，以防它已被其他代码修改
	  IADC_reset(IADC0);

	  // 为IADC选择时钟
	  CMU_ClockSelectSet(cmuClock_IADCCLK, cmuSelect_FSRCO);  // FSRCO - 20MHz

	  // 修改init结构体并初始化此处设置HFSCLK预设值
	  init.srcClkPrescale = IADC_calcSrcClkPrescale(IADC0, CLK_SRC_ADC_FREQ, 0);
//
// // 默认情况下，扫描和单个转换都使用配置0。使用无缓冲AVDD(供电电压为mV)作为参考
	  initAllConfigs.configs[0].reference = iadcCfgReferenceVddx;
	  initAllConfigs.configs[0].vRef = 3300;
//
// // 除以CLK_SRC_ADC，设置CLK_ADC频率
	  initAllConfigs.configs[0].adcClkPrescale = IADC_calcAdcClkPrescale(IADC0,
	                                             CLK_ADC_FREQ,
	                                             0,
	                                             iadcCfgModeNormal,
	                                             init.srcClkPrescale);
//
// // 将引脚分配到差分模式下的正输入
	  initSingleInput.posInput   = IADC_INPUT_0_PORT_PIN;
	  // 负输入
	  initSingleInput.negInput   = IADC_INPUT_1_PORT_PIN;
//
// // 初始化 IADC
	  IADC_init(IADC0, &init, &initAllConfigs);
//
// // 初始化Single转换输入
	  IADC_initSingle(IADC0, &initSingle, &initSingleInput);

	  // 为ADC0输入分配模拟总线
	  GPIO->IADC_INPUT_0_BUS |= IADC_INPUT_0_BUSALLOC;
	  GPIO->IADC_INPUT_1_BUS |= IADC_INPUT_1_BUSALLOC;
}

我尝试通过 命令触发 回调函数从而获取 输出，但是失败了，不知道为什么我报文发过去，板子也收到了，但是就是没办法触发 的回调函数，但是 命令的回调却是正常的，于是我在这取了个巧，通过 EFR32 的事件机制规避了这个问题。

通过发送 命令触发 函数的回调函数，然后在 回调函数中激活事件，调用事件函数获取 传感器数据然后通过 通道发送给精灵一号。

这是 dio 函数的回调函数，在这激活事件


void emberAfOnOffClusterServerAttributeChangedCallback(int8u endpoint,
                                                       EmberAfAttributeId attributeId)
{ 
        
    EmberAfStatus status;
    uint8_t data[1];
    emberAfCorePrintln("---------------LED---------------");
    emberAfCorePrintln("attributeId：%x",attributeId);


      status = emAfReadAttribute(endpoint,
                                 ZCL_ON_OFF_CLUSTER_ID,
                                 attributeId,
                                 0x40,
                                 0x0000,
                                 data,
                                 1,
                                 NULL);
      if (status == EMBER_ZCL_STATUS_SUCCESS) { 
        
          if(attributeId == ZCL_ACOINFO_ZB_DIO_ATTR_1_ATTRIBUTE_ID){ 
        
               //激活事件
               emberEventControlSetActive(AcoinfoAioReportEventControl);
           }
      }
}

这是事件处理函数，在这里获取到 IADC 数据，并且发送到精灵一号

void AcoinfoAioReportEventHandler(void)
{ 
        
    // 在下次使用之前禁用该事件
    emberEventControlSetInactive(AcoinfoAioReportEventControl);
//
// // 开始转换 IADC
    IADC_command(IADC0,iadcCmdStartSingle);

    // Wait for conversion to be complete
    while((IADC0->STATUS & (_IADC_STATUS_CONVERTING_MASK
                | _IADC_STATUS_SINGLEFIFODV_MASK)) != IADC_STATUS_SINGLEFIFODV); //while combined status bits 8 & 6 don't equal 1 and 0 respectively

    sample = IADC_pullSingleFifoResult(IADC0).data;

    emberAfCorePrintln("sample：%d",sample);
    float data = 100 - (((sample - AirValue)/(WaterValue - AirValue))*100);
    if(data > 100)
    { 
        
    	data = 100;
    } else if(data < 0)
    { 
        
    	data = 0;
    }
    emberAfCorePrintln("data：%d",data);

    uint8_t * p_data = (uint8_t *)&data;
    uint8_t buf[7] = { 
        0};
    buf[0] = ZCL_ACOINFO_ZB_AIO_ATTR_1_ATTRIBUTE_ID && 0xFF;
    buf[1] = ZCL_ACOINFO_ZB_AIO_ATTR_1_ATTRIBUTE_ID >> 8;
    buf[2] = ZCL_FLOAT_SINGLE_ATTRIBUTE_TYPE;
    for(int i=0;i<4;i++){ 
        
        buf[3+i] = *p_data++;
    }
    emberAfFillCommandGlobalServerToClientReportAttributes(ZCL_ACOINFO_ZB_AIO_CLUSTER_ID,
                                                           (uint8_t *)buf, 7);
    emberAfSetCommandEndpoints(1, 1);
    emberAfSendCommandUnicast(EMBER_OUTGOING_DIRECT, 0x0000);

    // 延迟 5 秒后重新触发事件
// emberEventControlSetDelayMS(AcoinfoAioReportEventControl, 5000);
// // 结尾处重置回未激活状态
    emberEventControlSetInactive(AcoinfoAioReportEventControl);
}

总结

土壤湿度传感器的 ZigBee 版本就完成了，不过不知道什么原因，这块 EFR32 板子和精灵一号的相性极差，设备非常容易掉线，而且重连很慢，板子断电后想要重新连上也是非常困难的事情。不知道是什么情况。但是好歹是成功了

标签： 如何用电容延迟断电

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