1.15. SPI之max31865
作者：互联网
1.15.1. Max31865
MAX31865是一款集成的的单芯片RTD数字转换器，用于替代多个分立元件来降低成本。它提供简单而准确的温度测量，非常适合用于测量和过程控制，是在工业领域最常用的测量方案。
MAX31865完全集成了RTD数字转换器，单芯片方案降低了系统成本（CD约50%）和系统的复杂度，尤其适用于工业中最常用的铂RTD (如Pt100或Pt1000)，解决了电阻->数字转换问题。
典型特征：
u 简单地解决了铂RTD电阻数字化问题
u 适用PT100、PT1000
u 适用于2线、3线、4线接法
u 
转换时间≤21ms
u 15bits ADC精度
u 全局精度≤0.5℃
u 输入保护±50V
u 查分输入
u 检测机制
u SPI总线
u 20-PIN TQFN封装
TQFN封装手工焊有难度，故实验中采用某宝采购的模块和3线PT100，如上图所示。
1.15.2. SPI总线
ESP32的micropython固件，内置硬件spi模块SPI（spi1、spi2）和软件spi模块SoftSPI。SPI模块/SoftSPI模块作为machine的子模块，与Pin/I2C/Uart等处于同级目录。
下图摘自micropython官网：
实际使用时，硬件spi/软件spi均可满足使用要求，本实验中使用软件spi。
1.15.3. 接线
|
Pin |
MAX31865 |
ESP32-WROOM-32 |
|
CS |
CS |
D4 |
|
SDI |
Sdi |
D23 |
|
SDO |
sdo |
D19 |
|
SCK |
sck |
D18 |
1.15.4. 读取温度
代码实现如下：
1 from time import sleep,sleep_ms
2 from machine import SPI,Pin,SoftSPI
3
4 cs = Pin(4,Pin.OUT)
5 max31865 = SoftSPI(baudrate=1000000,\
6 polarity=0,phase=1,\
7 firstbit=SPI.MSB,\
8 sck=Pin(18),\
9 mosi=Pin(23),\
10 miso=Pin(19))
11
12 max31865.init()
13
14 DEBUG = False
15
16 def config(value=b'\x80\xd3'):
17 cs.off()
18 max31865.write(value)
19 cs.on()
20 pass
21
22 def readConfig():
23 cs.off()
24 max31865.write(b'\x00')
25 config = max31865.read(1)
26 cs.on()
27 if DEBUG:
28 print(config)
29
30 def readADC():
31 cs.off()
32 max31865.write(b'\x01')
33 msb = max31865.read(1)
34 lsb = max31865.read(1)
35 cs.on()
36 if DEBUG:
37 print("\t->msb:"+str(msb)+";lsb:"+str(lsb))
38 return(msb[0],lsb[0])
39
40 def readHFault():
41 cs.off()
42 max31865.write(b'\x03')
43 msb = max31865.read(1)
44 lsb = max31865.read(1)
45 cs.on()
46 if DEBUG:
47 print("\t->hfmsb:"+str(msb)+";hflsb:"+str(lsb))
48
49 def readLFault():
50 cs.off()
51 max31865.write(b'\x05')
52 msb = max31865.read(1)
53 lsb = max31865.read(1)
54 cs.on()
55 if DEBUG:
56 print("\t->lfmsb:"+str(msb)+";lflsb:"+str(lsb))
57
58 def readFault():
59 cs.off()
60 max31865.write(b'\x07')
61 config = max31865.read(1)
62 cs.on()
63 if DEBUG:
64 print("\tfault:",config)
65
66 Config()
67
68 while True:
69 '''
70 max31865手册p19,r_pt=100Ω对应0℃,
71 r_pt=111.67Ω对应30℃,带入公式
72 t = r*a+b可得a = 2.57，b=-257
73 ∴temperature = 2.57*r_pt - 257
74 '''
75
76 m,l = readADC()
77 adc_code = (((m*256)+l)>>1)
78 temp = ((adc_code/32) -256)
79 r_pt = ((adc_code*430)/32768)
80 print("R:",r_pt)
81 print("temperature:%3.2f ℃" %(2.57*r_pt-257))
82 sleep(1)
注意：max31865 datasheet说明
a. 连续转换时不要改变config寄存器D0值；
b. Max31865支持spi模式1/3，所以phase必须为1；
c. 高字节在前，MSB模式；
1.15.5. 抽象为模块
Max31865驱动模块源码:
1 from time import sleep,sleep_ms
2 from machine import SPI,Pin,SoftSPI
3
4 class MAX31865:
5 def __init__(self,\
6 sck,\
7 mosi,\
8 miso,\
9 cs,\
10 baudrate=1000000,\
11 polarity=0,\
12 phase=1,\
13 firstbit=SPI.MSB,\
14 debug=False,\
15 compensation=0):
16 '''
17 默认
18 baudrate=1000000 10M
19 polarity=0
20 phase =1
21 MSB
22 compensation=0
23 '''
24
25 self.cs = Pin(cs,Pin.OUT)
26 self.max31865 = SoftSPI(baudrate=baudrate,\
27 polarity=polarity,phase=phase,\
28 firstbit=SPI.MSB,\
29 sck=Pin(sck),\
30 mosi=Pin(mosi),\
31 miso=Pin(miso))
32 self.compensation = compensation
33 self.max31865.init()
34 self.DEBUG = debug
35 self.config()
36
37 def config(self,value=b'\x80\xd3'):
38 '''
39 默认:
40 连续转换 bias on
41 '''
42 self.cs.off()
43 self.max31865.write(value)
44 self.cs.on()
45 pass
46
47 def readConfig(self):
48 '''
49 读配置寄存器
50 '''
51 self.cs.off()
52 self.max31865.write(b'\x00')
53 config = self.max31865.read(1)
54 self.cs.on()
55 if self.DEBUG:
56 print(config)
57 return(config)
58
59 def readADC(self):
60 '''
61 读ADC值
62 '''
63 self.cs.off()
64 self.max31865.write(b'\x01')
65 msb = self.max31865.read(1)
66 lsb = self.max31865.read(1)
67 self.cs.on()
68 if self.DEBUG:
69 print("\t->msb:"+str(msb)+";lsb:"+str(lsb))
70 return(msb[0],lsb[0])
71
72 def readHFault(self):
73 '''
74 读上界限寄存器
75 '''
76 self.cs.off()
77 self.max31865.write(b'\x03')
78 msb = self.max31865.read(1)
79 lsb = self.max31865.read(1)
80 self.cs.on()
81 if self.DEBUG:
82 print("\t->hfmsb:"+str(msb)+";hflsb:"+str(lsb))
83 return(msb[0],lsb[0])
84
85 def readLFault(self):
86 '''
87 读下界限寄存器
88 '''
89 self.cs.off()
90 self.max31865.write(b'\x05')
91 msb = self.max31865.read(1)
92 lsb = self.max31865.read(1)
93 self.cs.on()
94 if self.DEBUG:
95 print("\t->hfmsb:"+str(msb)+";hflsb:"+str(lsb))
96 return(msb[0],lsb[0])
97
98 def readFault(self):
99 '''
100 读错误
101 '''
102 self.cs.off()
103 self.max31865.write(b'\x07')
104 config = self.max31865.read(1)
105 self.cs.on()
106 if self.DEBUG:
107 print("\tfault:",config)
108 return(config)
109
110 def readTemperature(self):
111 '''
112 读温度值
113 '''
114 m,l = self.readADC()
115 adc_code = (((m*256)+l)>>1)
116 temp = ((adc_code/32) -256)
117 r_pt = ((adc_code*430)/32768)
118 temperature = (2.57*r_pt-257+self.compensation)
119 return(temperature)
Main.py文件示例：
1 from max31865 import MAX31865
2 from time import sleep
3
4 sensor = MAX31865(18,23,19,4)
5
6 while True:
7 print("Temperature:%3.2f" %(sensor.readTemperature()))
8 sleep(1)
运行效果如下图：
标签：1.15,lsb,read,self,SPI,max31865,cs,msb 来源： https://www.cnblogs.com/horal/p/16514117.html