一、按键驱动
1.1 按键引脚
合宙Air780E开发板的按键引脚定义可以参考其原理图。通常，一个用户可用的按键会连接到某个特定的GPIO引脚上。
根据原理图，引脚19对应GPIO22，这个引脚常被用作按键输入。
1.2 测试代码
接下来，我们编写Lua代码来测试这个按键。代码的核心是将GPIO22配置为上拉输入模式，然后循环读取其电平状态。
-- LuaTools需要PROJECT和VERSION这两个信息
PROJECT = "Key"
VERSION = "1.0.0"
-- 引入必要的库文件(lua编写), 内部库不需要require
sys = require(“sys”)
--=============================================================
log.info(“按键输入，打印引脚电平”)
local key0 = 22
gpio.setup(key0, nil,gpio.PULLUP)
--=============================================================
function KeyFun()
while 1 do
local resalt=gpio.get(key0)
--log.info(“GPIO22的电平=“,resalt)
if resalt==1 then
log.info(“key0 是高电平，值=“,resalt)
--sys.wait(500)
else
log.info(“key0 是低电平，值=“,resalt)
--sys.wait(500)
end
sys.wait(1000)
end
end
--=============================================================
sys.taskInit(KeyFun)
--=============================================================
-- 用户代码已结束---------------------------------------------
-- 结尾总是这一句
sys.run()
-- sys.run()之后后面不要加任何语句!!!!!
这段代码逻辑清晰：初始化GPIO后，在一个循环任务中每秒读取一次引脚电平，并通过日志打印出来。按键未按下时，由于上拉电阻的作用，引脚为高电平（1）；按下按键连接到地时，引脚变为低电平（0）。在计算机基础知识中，理解这种上拉输入电路是进行嵌入式嵌入式开发的基础。
1.3 测试结果
将代码烧录到Air780E开发板并运行，通过串口工具查看日志输出。
当按键未按下时，输出如下高电平信息：
当按下按键时，输出变为低电平信息：
二、模数转换（ADC）功能
2.1 引脚原理图和相关说明
模数转换器（ADC）是嵌入式系统中用于采集模拟信号（如电压、温度）的关键模块。在合宙Air780E上，ADC1对应引脚96。
什么是ADC？
模拟到数字转换器（Analog-to-Digital Converter），它是一种电子设备或模块，用于将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号，以便数字系统（如MCU）能够对其进行处理和分析。
ADC关键指标
对于某个确定的模组，其ADC分辨率通常是固定的（合宙主流模组多为12bit），但电压输入范围可能在不同条件下有所调整。这主要涉及两个常量：
adc.ADC_RANGE_MIN: 对应量程为0-1.5Vadc.ADC_RANGE_MAX: 对应量程为0-3.6V（Air8101为0-2.4V）
量程选择准则
官方文档给出了明确的量程选择建议：
- 当被测电压最大值在1.5V以内，使用
adc.ADC_RANGE_MIN。
- 当被测电压大于1.5V但小于3.6V（Air8101小于2.4V），使用
adc.ADC_RANGE_MAX，且不添加外部分压电路。
- 当被测电压最高值在3.6V以上（Air8101在2.4V以上）时，必须使用
adc.ADC_RANGE_MIN，并添加外部分压电路将电压降至1.5V量程内。
特别注意：adc.setRange(range)函数必须在adc.open(id)之前调用，否则设置无效。
ADC通道ID映射
不同型号的合宙模组，其外部ADC引脚与通道ID的对应关系如下：
- Air780E系列/Air8000系列：ADC0对应通道ID 0，ADC1对应ID 1，ADC2对应ID 2，ADC3对应ID 3。
- Air8101系列：内部具有更多ADC通道，例如ADC1对应通道ID 1，具体映射关系需参考详细手册。
内部专用通道
除了外部引脚，ADC模块还提供了两个内部通道，用于读取芯片内部信息，无需外接电路：
adc.CH_CPU: 用于读取CPU内部温度，单位为千分之一摄氏度。adc.CH_VBAT: 用于读取VBAT供电电压，单位为mV。
读取这两个通道前，不需要调用adc.setRange(range)函数。
2.2 API函数详解
LuatOS为ADC操作提供了一组简洁的Lua API。
1. adc.open(id)
打开指定的ADC通道。
2. adc.setRange(range)
设置ADC的测量范围。必须在adc.open之前调用！
3. adc.read(id)
读取ADC通道的原始值和计算值。通常我们更关心计算值（data1），单位是mV。
4. adc.get(id)
获取ADC通道的计算值。这是adc.read(id)的简化版，只返回计算值。对于adc.CH_CPU通道，返回的是温度值。
5. adc.close(id)
关闭ADC通道。如果不需要持续读取，应关闭通道以降低功耗（约400uA）。
2.3 测试代码
我们编写两个测试例程，分别演示基础用法和循环读取多种数据。
测试代码1：基础顺序读取
此代码依次读取CPU温度、VBAT电压和外部ADC1引脚电压。
-- LuaTools需要PROJECT和VERSION这两个信息
PROJECT = “ADC”
VERSION = “1.0.0”
-- sys库是标配
sys = require(“sys”)
--=============================================================
local adcx = 1
local function MY_ADC()
-- 读取CPU温度, 单位为0.001摄氏度, 是内部温度, 非环境温度
while 1 do
sys.wait(1000)
adc.open(adc.CH_CPU)
local temp = adc.get(adc.CH_CPU)
log.info(“CPU温度=“,temp/1000)
--adc.close(adc.CH_CPU)
-- adc.CH_CPU,CPU内部温度的通道id,内部通道，直接获取，不占用ADC 0-3，不外接任何电路
-- 读取VBAT供电电压, 单位为mV
--=============================================================
sys.wait(1000)
adc.open(adc.CH_VBAT)
local vbat = adc.get(adc.CH_VBAT)
log.info(“VBAT供电电压“,vbat/1000)
--adc.close(adc.CH_VBAT)
-- adc.CH_VBAT,VBAT供电电压的通道id,内部通道，直接获取，不占用ADC 0-3，不外接任何电路
-- adc.CH_CPU 和 adc_CH_VBAT 在做读取动作之前，不需要像 ADC 0-3通道一样先打开adc.setRange(range)函数
--=============================================================
sys.wait(1000)
--修改IO电平，都可以通过LuatOS软件设置为1.8V/2.8V/3.0V/3.3V
pm.ioVol(pm.IOVOL_ALL_GPIO, 3300)
-- 设置ADC引脚的测量范围0-3.6V，这种方式被测电压不可经过外部电阻分压后再挂在ADC上；
adc.setRange(adc.ADC_RANGE_MAX)
-- 打开adc通道1,并读取
adc.open(adcx)
local ADC_Value=adc.get(adcx)
log.info(“adc1=“, ADC_Value,“mV”) -- 返回电压值；
--=============================================================
end
end
--=============================================================
sys.taskInit(MY_ADC)
--=============================================================
-- 用户代码已结束---------------------------------------------
-- 结尾总是这一句
sys.run()
-- sys.run()之后后面不要加任何语句!!!!!
测试代码2：状态机循环读取
这个代码使用一个简单的状态机（step变量），循环轮流读取三种数据，结构更紧凑。
-- LuaTools需要PROJECT和VERSION这两个信息
PROJECT = “ADC”
VERSION = “1.0.0”
-- sys库是标配
sys = require(“sys”)
--=============================================================
local adcx = 1
local function MY_ADC()
local step=0
-- adc.CH_CPU,CPU内部温度的通道id,内部通道，直接获取，不占用ADC 0-3，不外接任何电路
-- adc.CH_VBAT,VBAT供电电压的通道id,内部通道，直接获取，不占用ADC 0-3，不外接任何电路
-- adc.CH_CPU 和 adc_CH_VBAT 在做读取动作之前，不需要像 ADC 0-3通道一样先打开adc.setRange(range)函数
adc.open(adc.CH_CPU)
adc.open(adc.CH_VBAT)
pm.ioVol(pm.IOVOL_ALL_GPIO, 3300) -- 设置ADC引脚的测量范围0-3.6V，这种方式被测电压不可经过外部电阻分压后再挂在ADC上；
adc.setRange(adc.ADC_RANGE_MAX)
-- 打开adc通道1
adc.open(adcx)
while true do
sys.wait(1000)
log.info(“step =“,step)
if step == 0 then
local temp = adc.get(adc.CH_CPU)
log.info(“CPU温度=“,temp/1000)
step = 1
elseif step == 1 then
local vbat = adc.get(adc.CH_VBAT)
log.info(“VBAT供电电压“,vbat/1000)
step = 2
elseif step == 2 then
local ADC_Value=adc.get(adcx)
log.info(“adc1=“, ADC_Value,“mV”) -- 返回电压值；
step = 0
else
step = 0
end
end
end
--=============================================================
sys.taskInit(MY_ADC)
--=============================================================
-- 用户代码已结束---------------------------------------------
-- 结尾总是这一句
sys.run()
-- sys.run()之后后面不要加任何语句!!!!!
2.4 测试结果
将ADC1引脚先后接地（GND）和接3.3V电源，运行上述任一测试代码，通过串口日志可以观察到电压值的变化。
从日志中可以看到：
VBAT供电电压在4.017V左右，这是板子的供电电压。- 当ADC1接地时，
adc1读取值为0 mV。
- 当ADC1接3.3V时，
adc1读取值约为3309 mV，与预期相符（存在微小偏差属于正常现象）。
CPU温度稳定在27摄氏度左右。
总结
通过本文的实践，我们掌握了在合宙Air780E开发板上使用LuatOS驱动GPIO按键和ADC模块的基本方法。从引脚识别、代码编写到结果验证，完成了完整的开发流程。GPIO输入是检测数字开关信号的基础，而ADC则为连接各类模拟传感器（如光照、压力、温度传感器）打开了大门，是嵌入式开发中至关重要的技能。希望这篇教程能帮助你快速上手。更多深入的技术讨论和项目分享，欢迎访问云栈社区与广大开发者交流。
参考
发表于 5 小时前
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