内容介绍

一、任务介绍

多圈角度读取与断电记忆验证

手动旋转磁体，通过串口实时输出 ADMT4000 传感器的旋转圈数与角度数据；
测试设备断电重启后，数据是否保持一致
验证断电间歇期间，传感器能否正常记录磁体累计旋转次数。

二、项目描述

本项目基于 CH32V103 主控芯片核心板，通过 SPI 总线与 ADMT4000 传感器通信，实时采集电机旋转圈数、角度及温度数据；同时通过串口与电脑终端交互，将上述数据实时打印输出，并完成断电数据保持功能验证。

三、简短的硬件介绍

1.ADI ADMT4000磁传感器模块

ADMT4000 是ADI（亚德诺）推出的真掉电记忆多圈磁角度传感器，无需电池 / 齿轮，断电仍能记录旋转圈数，上电直接输出绝对位置，专为工业无刷电机、执行器、旋转定位设计。

核心定位与亮点

真上电多圈：断电不丢圈数，上电即读绝对位置，无需电池、无需额外计数。
46 圈测量范围：总角度 **>16560°，单圈精度±0.25°**。
非接触磁传感：GMR 多圈计数 + AMR 角度检测 + GMR 象限判别，抗震动、油污、粉尘。
高速采样：100 kSPS更新率，适合高速电机闭环控制。
宽温工业级：结温 **−40°C ~ +150°C**，24 引脚 TSSOP 封装。
数字接口：SPI（Mode 0），支持 1.7V~5.5V 逻辑电平，自带 CRC 与 ECC 校验。

2.CH32V103评估板

CH32V103R8 评估板是沁恒 WCH推出的32 位 RISC‑V 通用 MCU 开发板，搭载CH32V103R8T6主控，面向工业控制、电机驱动、传感器采集、USB 设备等场景，开箱即用、成本极低、生态完善。

核心定位

主控：CH32V103R8T6（LQFP64M）
内核：沁恒自研 RISC‑V3A（RV32IMAC），最高 80MHz
用途：RISC‑V 入门学习、外设验证、USB / 电机 / ADC 项目原型开发
特点：Type‑C 供电、GPIO 全引出

四、方案框图及设计思路

采用 CH32V103R8 + ADMT4000 实现多圈绝对角度实时采集系统；

通过SPI读取ADMT4000寄存器相关数据，通过串口与电脑交互，实时显示当前数据。

五、软件流程图及关键代码说明

1.相关初始化

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);//中断初始化
SystemCoreClockUpdate();                       //时钟初始化
Delay_Init();                                  //延时初始化
USART_Printf_Init(115200);                     //串口初始化 115200
/* 初始化 ADMT4000 硬件接口 */
    ADMT4000_Init();

2.检测SPI数据是否通讯正常

/* 1. 验证 SPI 通信：读取唯一 ID (UNIQID3 应为 0x0002) */
uint16_t id3 = ADMT4000_ReadRegister(0x02, ADMT4000_PAGE2_UNIQID3);
printf("UNIQID3: 0x%04X (expected 0x0002)\r\n", id3);
if (id3 != 0x0002) {
    printf("SPI Communication FAILED! Check wiring (especially Pin4 pull-up).\r\n");
    while(1);   /* 通信失败，停止执行 */
}

3.清除上电告警

/* 2. 上电后故障寄存器为 0xFFFF，先读取确认，然后清除 */
printf("FAULT at power-up: 0x%04X\r\n", ADMT4000_ReadFault());
ADMT4000_ClearFault();
printf("FAULT after clear: 0x%04X\r\n", ADMT4000_ReadFault());

4.配置ADMT4000寄存器并启动转换

/* 3. 配置工作模式：连续转换 + 角度滤波器使能
     按数据手册流程：先中止当前转换，修改寄存器，再启动。 */
ADMT4000_AbortConversion(0x02);                  /* 切换到页 0x02 并中止 */
uint16_t gen = ADMT4000_ReadRegister(0x02, ADMT4000_PAGE2_GENERAL);
gen &= ~ADMT4000_GENERAL_CNVMDE;                  /* Bit0=0 -> 连续转换模式 */
gen |=  ADMT4000_GENERAL_ANGLFILT;                /* Bit12=1 -> 使能 IIR 滤波器 */
/* Bit9 必须为 1，Bit5:4 必须为 11（保留位），此处维持默认 */
ADMT4000_WriteRegister(0x02, ADMT4000_PAGE2_GENERAL, gen);
ADMT4000_StartConversion(0x02);                   /* 在页 0x02 启动转换 */
printf("Conversion started (continuous mode, filter enabled).\r\n");

5.获取各种测量值

/* 获取各种测量值 */
float angle      = ADMT4000_GetAngle();        /* 单圈角度 0~360° */
float abs_angle  = ADMT4000_GetAbsoluteAngle();/* 多圈总角度 */
int turns        = (int)(abs_angle / 360.0f);  /* 整圈数 */
float turn_angle = abs_angle - turns * 360.0f; /* 圈内角度 */
float temp       = ADMT4000_GetTemperature();  /* 芯片温度 */

6.串口打印相关数据

/* 打印输出（避免使用 %f 以减小代码体积） */
printf("Ang:%3d.%02ddeg  Turns:%2d  TAng:%3d.%02ddeg  Abs:%5d.%02ddeg  T:%3d.%02dC\r\n",
       (int)(angle * 100) / 100, (int)(angle * 100) % 100,   /* 角度整数/小数 */
        turns,
        (int)(turn_angle * 100) / 100, (int)(turn_angle * 100) % 100,
        (int)(abs_angle * 100) / 100, (int)(abs_angle * 100) % 100,
        (int)(temp * 100) / 100, (int)(temp * 100) % 100);

7.检测是否有故障

/* 检查故障状态 */
uint16_t fault = ADMT4000_ReadFault();
if (fault) {
    printf("FAULT: 0x%04X\r\n", fault);
    /* 尝试清除故障（如果故障条件消失，清除后不再出现） */
    ADMT4000_ClearFault();
}