LPC1768与INA219电流功率监测计

jobszheng5

INA219 是一款具备I2C 或SMBUS 兼容接口的分流器和功率监测计。该器件监测分流器电压降和总线电源电压，转换次数和滤波选项可通过编程设定。可编程校准值与内部乘法器相结合，支持直接读取电流值（单位：安培）。通过附加乘法寄存器可计算功率（单位：瓦）。I2C 或SMBUS 兼容接口具有16 个可编程地址。
INA219 可在0V 至26V 范围内感测总线中的分压。该器件由3V 至5.5V 单电源供电，电源的最大流耗为1mA。
芯片同是支持差分分压电流检测跟总线电压检测，芯片外部引脚A0、A1引脚，支持支持16路地址设置，同时可挂载16路设备。
INA219内部只有6个寄存器，需要配置的寄存器仅有两个。
configuration寄存器，其配置芯片的工作状态与工作参数。
calibration寄存器，其校正芯片的采样数据。
其余的寄存器为只读寄存器，shunt电压，bus电压，功率，电流。
对其编程就显得非常简单了，仅需要通过I2C总线，首先配置芯片，然后再读取对应的寄存器值即可。
该芯片电路简洁，工作稳定，价格实惠。
源代码如下：

1. 
   
2. #include <stdint.h>
   
3. #include "bspI2C.h"
   
4. #include "devINA219.h"
   
5. 
   
6. struct tINA219Class charli219 = {
   
7.         .bus = 0,
   
8.         .address = INA219_ADDRESS,
   
9. };
   
10. 
    
11. int8 ina219_init(tINA219Class *dev)
    
12. {
    
13.         int8_t ret = 0;
    
14. 
    
15.         tI2CMasterClass i2c_dev;
    
16.         i2c_dev.busNum = dev->bus;
    
17.         i2c_dev.salveAddr = dev->address;
    
18. 
    
19.         ret = openI2C(&i2c_dev, busWrite);
    
20.         if(ret != 0)
    
21.         {
    
22. //                printf("i2c bus busy...\n");
    
23.                 return (1);
    
24.         }
    
25.         writeI2c(&i2c_dev, INA219_REG_CONFIG, INA219_CONFIG_value);
    
26. }
    
27. 
    
28. int8_t ina219_read_voltage(tINA219Class *dev, int16_t *value_ptr)
    
29. {
    
30.         int8_t ret = 0;
    
31.         uint8_t mbuf[2];
    
32.         tI2CMasterClass i2c_dev;
    
33.         i2c_dev.busNum = dev->bus;
    
34.         i2c_dev.salveAddr = dev->address;
    
35. 
    
36.         ret = wrReadI2c(&i2c_dev, INA219_REG_BUSVOLTAGE, mbuf, 2);
    
37.         *value_ptr = (((mbuf[0] << 5) + mbuf[1]) >> 3) * 4;
    
38. 
    
39.         return (ret);
    
40. }

复制代码

头文件的源代码：

1. 
   
2. #ifndef MIDWARE_DEVINA219_H_
   
3. #define MIDWARE_DEVINA219_H_
   
4. 
   
5. #include <stdint.h>
   
6. 
   
7. #define INA219_ADDRESS  (0x40 << 1)     // A0 = GND, A1 = GND
   
8. 
   
9. #define INA219_REG_CONFIG                       (0x00)
   
10. #define INA219_REG_SHUNTVOLTAGE                 (0x01)
    
11. #define INA219_REG_BUSVOLTAGE                   (0x02)
    
12. #define INA219_REG_POWER                        (0x03)
    
13. #define INA219_REG_CURRENT                      (0x04)
    
14. #define INA219_REG_CALIBRATION                  (0x05)
    
15. 
    
16. #define INA219_CONFIG_RESET                    (0x8000)  // Reset Bit
    
17. 
    
18. #define INA219_CONFIG_BVOLTAGERANGE_MASK       (0x2000)  // Bus Voltage Range Mask
    
19. #define INA219_CONFIG_BVOLTAGERANGE_16V        (0x0000)  // 0-16V Range
    
20. #define INA219_CONFIG_BVOLTAGERANGE_32V        (0x2000)  // 0-32V Range
    
21. 
    
22. #define INA219_CONFIG_GAIN_MASK                (0x1800)  // Gain Mask
    
23. #define INA219_CONFIG_GAIN_1_40MV              (0x0000)  // Gain 1, 40mV Range
    
24. #define INA219_CONFIG_GAIN_2_80MV              (0x0800)  // Gain 2, 80mV Range
    
25. #define INA219_CONFIG_GAIN_4_160MV             (0x1000)  // Gain 4, 160mV Range
    
26. #define INA219_CONFIG_GAIN_8_320MV             (0x1800)  // Gain 8, 320mV Range
    
27. 
    
28. #define INA219_CONFIG_BADCRES_MASK             (0x0780)  // Bus ADC Resolution Mask
    
29. #define INA219_CONFIG_BADCRES_9BIT             (0x0080)  // 9-bit bus res = 0..511
    
30. #define INA219_CONFIG_BADCRES_10BIT            (0x0100)  // 10-bit bus res = 0..1023
    
31. #define INA219_CONFIG_BADCRES_11BIT            (0x0200)  // 11-bit bus res = 0..2047
    
32. #define INA219_CONFIG_BADCRES_12BIT            (0x0400)  // 12-bit bus res = 0..4097
    
33. 
    
34. #define INA219_CONFIG_SADCRES_MASK             (0x0078)  // Shunt ADC Resolution and Averaging Mask
    
35. #define INA219_CONFIG_SADCRES_9BIT_1S_84US     (0x0000)  // 1 x 9-bit shunt sample
    
36. #define INA219_CONFIG_SADCRES_10BIT_1S_148US   (0x0008)  // 1 x 10-bit shunt sample
    
37. #define INA219_CONFIG_SADCRES_11BIT_1S_276US   (0x0010)  // 1 x 11-bit shunt sample
    
38. #define INA219_CONFIG_SADCRES_12BIT_1S_532US   (0x0018)  // 1 x 12-bit shunt sample
    
39. #define INA219_CONFIG_SADCRES_12BIT_2S_1060US  (0x0048)         // 2 x 12-bit shunt samples averaged together
    
40. #define INA219_CONFIG_SADCRES_12BIT_4S_2130US  (0x0050)  // 4 x 12-bit shunt samples averaged together
    
41. #define INA219_CONFIG_SADCRES_12BIT_8S_4260US  (0x0058)  // 8 x 12-bit shunt samples averaged together
    
42. #define INA219_CONFIG_SADCRES_12BIT_16S_8510US (0x0060)  // 16 x 12-bit shunt samples averaged together
    
43. #define INA219_CONFIG_SADCRES_12BIT_32S_17MS   (0x0068)  // 32 x 12-bit shunt samples averaged together
    
44. #define INA219_CONFIG_SADCRES_12BIT_64S_34MS   (0x0070)  // 64 x 12-bit shunt samples averaged together
    
45. #define INA219_CONFIG_SADCRES_12BIT_128S_69MS  (0x0078)  // 128 x 12-bit shunt samples averaged together
    
46. 
    
47. #define INA219_CONFIG_MODE_MASK                (0x0007)  // Operating Mode Mask
    
48. #define INA219_CONFIG_MODE_POWERDOWN           (0x0000)
    
49. #define INA219_CONFIG_MODE_SVOLT_TRIGGERED     (0x0001)
    
50. #define INA219_CONFIG_MODE_BVOLT_TRIGGERED     (0x0002)
    
51. #define INA219_CONFIG_MODE_SANDBVOLT_TRIGGERED (0x0003)
    
52. #define INA219_CONFIG_MODE_ADCOFF              (0x0004)
    
53. #define INA219_CONFIG_MODE_SVOLT_CONTINUOUS    (0x0005)
    
54. #define INA219_CONFIG_MODE_BVOLT_CONTINUOUS    (0x0006)
    
55. #define INA219_CONFIG_MODE_SANDBVOLT_CONTINUOUS (0x0007)
    
56. 
    
57. #define INA_R                                         (0.1)
    
58. #define INA_I_MAX                                (3)
    
59. #define IAN_I_LSB                                (0.1)
    
60. #define INA_Power_LSB         (2)
    
61. #define INA_CAL                                 (4096)
    
62. 
    
63. #define INA219_CONFIG_value        INA219_CONFIG_BVOLTAGERANGE_32V|INA219_CONFIG_GAIN_8_320MV|INA219_CONFIG_BADCRES_12BIT|INA219_CONFIG_SADCRES_12BIT_1S_532US|INA219_CONFIG_MODE_SANDBVOLT_CONTINUOUS
    
64. 
    
65. struct tINA219Class
    
66. {
    
67.         uint8_t bus;
    
68.         uint8_t address;
    
69. };
    
70. 
    
71. #endif /* MIDWARE_DEVINA219_H_ */

复制代码

其余采样量只是替换寄存器而已，在这里不再赘述。
提醒一下，对于其余值的数据，符号位的整理也是非常重要，尤其要测试，

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小恩GG

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