Merge pull request #293 from Nicell/bluetooth/battery-reporting
Add Battery Voltage Divider Driver
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commit
8c6862f4ba
10 changed files with 281 additions and 0 deletions
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@ -27,4 +27,7 @@ config ZMK_BLE
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config ZMK_USB
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config ZMK_USB
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default y
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default y
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config ZMK_BATTERY_VOLTAGE_DIVIDER
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default y
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endif # BOARD_BLUEMICRO840_V1
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endif # BOARD_BLUEMICRO840_V1
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@ -29,6 +29,18 @@
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};
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};
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};
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};
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vbatt {
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compatible = "zmk,battery-voltage-divider";
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label = "VOLTAGE_DIVIDER";
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io-channels = <&adc 7>;
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output-ohms = <2000000>;
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full-ohms = <(2000000 + 806000)>;
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};
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};
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&adc {
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status = "okay";
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};
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};
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&gpio0 {
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&gpio0 {
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@ -25,4 +25,7 @@ config ZMK_BLE
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config ZMK_USB
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config ZMK_USB
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default y
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default y
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config ZMK_BATTERY_VOLTAGE_DIVIDER
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default y
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endif # BOARD_NICE_NANO
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endif # BOARD_NICE_NANO
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@ -34,6 +34,18 @@
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||||||
label = "EXT_POWER";
|
label = "EXT_POWER";
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||||||
control-gpios = <&gpio0 13 GPIO_ACTIVE_LOW>;
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control-gpios = <&gpio0 13 GPIO_ACTIVE_LOW>;
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};
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};
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||||||
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vbatt {
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||||||
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compatible = "zmk,battery-voltage-divider";
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||||||
|
label = "VOLTAGE_DIVIDER";
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||||||
|
io-channels = <&adc 2>;
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||||||
|
output-ohms = <2000000>;
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||||||
|
full-ohms = <(2000000 + 806000)>;
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};
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};
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||||||
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&adc {
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status = "okay";
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};
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};
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&gpiote {
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&gpiote {
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||||||
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@ -35,6 +35,9 @@ if BOARD_NRFMICRO_13
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config BOARD_NRFMICRO_CHARGER
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config BOARD_NRFMICRO_CHARGER
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default y
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default y
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config ZMK_BATTERY_VOLTAGE_DIVIDER
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default y
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endif # BOARD_NRFMICRO_13
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endif # BOARD_NRFMICRO_13
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||||||
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||||||
endif # BOARD_NRFMICRO_11 || BOARD_NRFMICRO_11_FLIPPED || BOARD_NRFMICRO_13
|
endif # BOARD_NRFMICRO_11 || BOARD_NRFMICRO_11_FLIPPED || BOARD_NRFMICRO_13
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||||||
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@ -31,6 +31,18 @@
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||||||
label = "EXT_POWER";
|
label = "EXT_POWER";
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||||||
control-gpios = <&gpio1 9 GPIO_ACTIVE_LOW>;
|
control-gpios = <&gpio1 9 GPIO_ACTIVE_LOW>;
|
||||||
};
|
};
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||||||
|
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||||||
|
vbatt {
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||||||
|
compatible = "zmk,battery-voltage-divider";
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||||||
|
label = "VOLTAGE_DIVIDER";
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||||||
|
io-channels = <&adc 2>;
|
||||||
|
output-ohms = <2000000>;
|
||||||
|
full-ohms = <(2000000 + 820000)>;
|
||||||
|
};
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
&adc {
|
||||||
|
status = "okay";
|
||||||
};
|
};
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||||||
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&gpio0 {
|
&gpio0 {
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@ -9,4 +9,5 @@ if(CONFIG_ZMK_KSCAN_GPIO_DRIVER)
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zephyr_library_sources_ifdef(CONFIG_EC11 ec11.c)
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zephyr_library_sources_ifdef(CONFIG_EC11 ec11.c)
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zephyr_library_sources_ifdef(CONFIG_EC11_TRIGGER ec11_trigger.c)
|
zephyr_library_sources_ifdef(CONFIG_EC11_TRIGGER ec11_trigger.c)
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|
zephyr_library_sources_ifdef(CONFIG_ZMK_BATTERY_VOLTAGE_DIVIDER battery_voltage_divider.c)
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endif()
|
endif()
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@ -21,6 +21,12 @@ config ZMK_KSCAN_INIT_PRIORITY
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help
|
help
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Keyboard scan device driver initialization priority.
|
Keyboard scan device driver initialization priority.
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config ZMK_BATTERY_VOLTAGE_DIVIDER
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bool "ZMK battery voltage divider"
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select ADC
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help
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|
Enable ZMK battery voltage divider driver for battery monitoring.
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menuconfig EC11
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menuconfig EC11
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||||||
bool "EC11 Incremental Encoder Sensor"
|
bool "EC11 Incremental Encoder Sensor"
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depends on GPIO
|
depends on GPIO
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215
app/drivers/zephyr/battery_voltage_divider.c
Normal file
215
app/drivers/zephyr/battery_voltage_divider.c
Normal file
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@ -0,0 +1,215 @@
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||||||
|
/*
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||||||
|
* Copyright (c) 2020 The ZMK Contributors
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|
*
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|
* SPDX-License-Identifier: MIT
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*/
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|
#define DT_DRV_COMPAT zmk_battery_voltage_divider
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#include <device.h>
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#include <drivers/gpio.h>
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#include <drivers/adc.h>
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#include <drivers/sensor.h>
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#include <logging/log.h>
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LOG_MODULE_DECLARE(zmk, CONFIG_ZMK_LOG_LEVEL);
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struct io_channel_config {
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const char *label;
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uint8_t channel;
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};
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struct gpio_channel_config {
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|
const char *label;
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|
uint8_t pin;
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|
uint8_t flags;
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};
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|
struct bvd_config {
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struct io_channel_config io_channel;
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struct gpio_channel_config power_gpios;
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uint32_t output_ohm;
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|
uint32_t full_ohm;
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|
};
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||||||
|
struct bvd_data {
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struct device *adc;
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struct device *gpio;
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struct adc_channel_cfg acc;
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struct adc_sequence as;
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uint16_t adc_raw;
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uint16_t voltage;
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uint8_t state_of_charge;
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};
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static uint8_t lithium_ion_mv_to_pct(int16_t bat_mv) {
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// Simple linear approximation of a battery based off adafruit's discharge graph:
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// https://learn.adafruit.com/li-ion-and-lipoly-batteries/voltages
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if (bat_mv >= 4200) {
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return 100;
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} else if (bat_mv <= 3450) {
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return 0;
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}
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return bat_mv * 2 / 15 - 459;
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}
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static int bvd_sample_fetch(struct device *dev, enum sensor_channel chan) {
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struct bvd_data *drv_data = dev->driver_data;
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const struct bvd_config *drv_cfg = dev->config_info;
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struct adc_sequence *as = &drv_data->as;
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// Make sure selected channel is supported
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if (chan != SENSOR_CHAN_GAUGE_VOLTAGE && chan != SENSOR_CHAN_GAUGE_STATE_OF_CHARGE) {
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|
return -ENOTSUP;
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|
}
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int rc = 0;
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|
// Enable power GPIO if present
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if (drv_data->gpio) {
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|
rc = gpio_pin_set(drv_data->gpio, drv_cfg->power_gpios.pin, 1);
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if (rc != 0) {
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|
LOG_DBG("Failed to enable ADC power GPIO: %d", rc);
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return rc;
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}
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}
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// Read ADC
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rc = adc_read(drv_data->adc, as);
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as->calibrate = false;
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if (rc == 0) {
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int32_t val = drv_data->adc_raw;
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adc_raw_to_millivolts(adc_ref_internal(drv_data->adc), drv_data->acc.gain, as->resolution,
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&val);
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|
uint16_t millivolts = val * (uint64_t)drv_cfg->full_ohm / drv_cfg->output_ohm;
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|
LOG_DBG("ADC raw %d ~ %d mV => %d mV\n", drv_data->adc_raw, val, millivolts);
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uint8_t percent = lithium_ion_mv_to_pct(millivolts);
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|
LOG_DBG("Percent: %d", percent);
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drv_data->voltage = millivolts;
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|
drv_data->state_of_charge = percent;
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} else {
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|
LOG_DBG("Failed to read ADC: %d", rc);
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|
}
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|
||||||
|
// Disable power GPIO if present
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||||||
|
if (drv_data->gpio) {
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|
int rc2 = gpio_pin_set(drv_data->gpio, drv_cfg->power_gpios.pin, 0);
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if (rc2 != 0) {
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||||||
|
LOG_DBG("Failed to disable ADC power GPIO: %d", rc2);
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|
return rc2;
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|
}
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||||||
|
}
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|
return rc;
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}
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|
static int bvd_channel_get(struct device *dev, enum sensor_channel chan, struct sensor_value *val) {
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struct bvd_data *drv_data = dev->driver_data;
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||||||
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switch (chan) {
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|
case SENSOR_CHAN_GAUGE_VOLTAGE:
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||||||
|
val->val1 = drv_data->voltage / 1000;
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||||||
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val->val2 = (drv_data->voltage % 1000) * 1000U;
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||||||
|
break;
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||||||
|
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||||||
|
case SENSOR_CHAN_GAUGE_STATE_OF_CHARGE:
|
||||||
|
val->val1 = drv_data->state_of_charge;
|
||||||
|
val->val2 = 0;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
return -ENOTSUP;
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||||||
|
}
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||||||
|
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||||||
|
return 0;
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||||||
|
}
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|
static const struct sensor_driver_api bvd_api = {
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|
.sample_fetch = bvd_sample_fetch,
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||||||
|
.channel_get = bvd_channel_get,
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||||||
|
};
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||||||
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||||||
|
static int bvd_init(struct device *dev) {
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|
struct bvd_data *drv_data = dev->driver_data;
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||||||
|
const struct bvd_config *drv_cfg = dev->config_info;
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||||||
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||||||
|
drv_data->adc = device_get_binding(drv_cfg->io_channel.label);
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||||||
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||||||
|
if (drv_data->adc == NULL) {
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||||||
|
LOG_ERR("ADC %s failed to retrieve", drv_cfg->io_channel.label);
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|
return -ENODEV;
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|
}
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|
int rc = 0;
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||||||
|
if (drv_cfg->power_gpios.label) {
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||||||
|
drv_data->gpio = device_get_binding(drv_cfg->power_gpios.label);
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||||||
|
if (drv_data->gpio == NULL) {
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||||||
|
LOG_ERR("Failed to get GPIO %s", drv_cfg->power_gpios.label);
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|
return -ENODEV;
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||||||
|
}
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||||||
|
rc = gpio_pin_configure(drv_data->gpio, drv_cfg->power_gpios.pin,
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||||||
|
GPIO_OUTPUT_INACTIVE | drv_cfg->power_gpios.flags);
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||||||
|
if (rc != 0) {
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||||||
|
LOG_ERR("Failed to control feed %s.%u: %d", drv_cfg->power_gpios.label,
|
||||||
|
drv_cfg->power_gpios.pin, rc);
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||||||
|
return rc;
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||||||
|
}
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||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
drv_data->as = (struct adc_sequence){
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||||||
|
.channels = BIT(0),
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|
.buffer = &drv_data->adc_raw,
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||||||
|
.buffer_size = sizeof(drv_data->adc_raw),
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||||||
|
.oversampling = 4,
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||||||
|
.calibrate = true,
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||||||
|
};
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||||||
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||||||
|
#ifdef CONFIG_ADC_NRFX_SAADC
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||||||
|
drv_data->acc = (struct adc_channel_cfg){
|
||||||
|
.gain = ADC_GAIN_1_5,
|
||||||
|
.reference = ADC_REF_INTERNAL,
|
||||||
|
.acquisition_time = ADC_ACQ_TIME(ADC_ACQ_TIME_MICROSECONDS, 40),
|
||||||
|
.input_positive = SAADC_CH_PSELP_PSELP_AnalogInput0 + drv_cfg->io_channel.channel,
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
drv_data->as.resolution = 12;
|
||||||
|
#else
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||||||
|
#error Unsupported ADC
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||||||
|
#endif
|
||||||
|
|
||||||
|
rc = adc_channel_setup(drv_data->adc, &drv_data->acc);
|
||||||
|
LOG_DBG("AIN%u setup returned %d", drv_cfg->io_channel.channel, rc);
|
||||||
|
|
||||||
|
return rc;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static struct bvd_data bvd_data;
|
||||||
|
static const struct bvd_config bvd_cfg = {
|
||||||
|
.io_channel =
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DT_INST_IO_CHANNELS_LABEL(0),
|
||||||
|
DT_INST_IO_CHANNELS_INPUT(0),
|
||||||
|
},
|
||||||
|
#if DT_INST_NODE_HAS_PROP(0, power_gpios)
|
||||||
|
.power_gpios =
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DT_INST_GPIO_LABEL(0, power_gpios),
|
||||||
|
DT_INST_PIN(0, power_gpios),
|
||||||
|
DT_INST_FLAGS(0, power_gpios),
|
||||||
|
},
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
.output_ohm = DT_INST_PROP(0, output_ohms),
|
||||||
|
.full_ohm = DT_INST_PROP(0, full_ohms),
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
DEVICE_AND_API_INIT(bvd_dev, DT_INST_LABEL(0), &bvd_init, &bvd_data, &bvd_cfg, POST_KERNEL,
|
||||||
|
CONFIG_SENSOR_INIT_PRIORITY, &bvd_api);
|
|
@ -0,0 +1,14 @@
|
||||||
|
# Copyright (c) 2020 The ZMK Contributors
|
||||||
|
# SPDX-License-Identifier: MIT
|
||||||
|
|
||||||
|
description: Battery SoC monitoring using voltage divider
|
||||||
|
|
||||||
|
compatible: "zmk,battery-voltage-divider"
|
||||||
|
|
||||||
|
include: voltage-divider.yaml
|
||||||
|
|
||||||
|
properties:
|
||||||
|
label:
|
||||||
|
required: true
|
||||||
|
type: string
|
||||||
|
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