電感-數字轉換器LDC1314是電子工程人員經常會接觸的芯片，LDC1314是4-通道12位的電感-數字轉換器（LDC），用于解決電感檢測問題。采用多個信道和遙感的支持，LDC1314以最低的成本與最小的功耗來獲得電感感測的性能和可靠性。此類產品使用簡便，僅需要傳感器頻率處于 1kHz 至 10MHz 的范圍內即可開始工作。 由于支持的傳感器頻率范圍 1kHz 至 10MHz 較寬，因此還支持使用非常小的 PCB 線圈，從而進一步降低感測解決方案的成本和尺寸。
ldc1314工作原理
導體在與交變電磁（EM）場接觸時將引起磁場變化，可以采用傳感器中的電感傳感器進行檢測。一個電感器與一個電容器可以構造一個L-C振蕩器，可以用來產生電磁場。在一個LC振蕩器中，當電磁場收到干擾時，可以觀察到電感發生微小的偏移，與共振頻率存在一定關系。
利用這個原理，在LDC1314是一個電感-數字轉換器（LDC），通過測量LC諧振器的振蕩頻率。該器件輸出數字值與振蕩頻率成比例關系。此頻率測量值可以被轉換為一個等效電感。
LDC1314特征參數
*合格的汽車應用
*符合AEC-Q100的結果如下：
-設備溫度等級1：- 40°C至125°C環境工作溫度范圍
-設備HBM的ESD等級分類2
-裝置CDM ESD分類等級C
*易于使用的最低配置要求
*測量多達4個傳感器與一個集成電路
*多渠道支持環境和老齡化補償
*多通道遙感提供最低系統成本
*引腳兼容的介質和高分辨率選項
-LDC1312-Q1/LDC1314-Q1： 2/4-ch 12-bit LDC
-LDC1612-Q1/LDC1614-Q1： 2/4-ch 28-bit LDC
*支持廣泛的傳感器頻率范圍10MHz 1KHz
*35μ低功耗的睡眠模式 -200鈉關斷模式 *3.3V的操作
*支持內部或外部參考時鐘 *對直流磁場和磁鐵的免疫
ldc1314引腳圖
ldc1314引腳定義
說明：DAP不能做地使用，可以懸空，為獲得最佳性能對DAP應連接到相同的電位作為設備的GND管腳。
典型ldc1314應用電路一：
典型ldc1314應用電路二：
系統以MSP430F169單片機為控制核心，采用可充電鋰電池為電源，以L298N為驅動芯片，結合PWM技術實現對4個直流減速機速度控制，從而實現小車的前進、轉向等功能。在本系統中，單片機通過LDC1314芯片實現對賽道表面金屬絲和硬幣的識別與小車位置的判定，利用電機尾部的霍爾傳感器與編碼器實現對小車行進路程的計算，并使用LCD12864液晶實時顯示小車行進路程與所用時間。
電機驅動芯片L298N原理圖如下
主程序
void main（ void ）
{
P2SEL &=~ BIT7; //蜂鳴器
P2DIR |= BIT7;
P2OUT &=~ BIT7;
InitSys（）;
InitLDC1314（）;
Ini_Lcd（）;
P6SEL=0;P6DIR|=BIT0+BIT1;P6OUT&=~（BIT0+BIT1）; //電機旋轉方向
_EINT（）;
int i;
InitPWM（0x03E8）; //PWM初始化，采用TB輸出2路PWM波
TBCCR1=TBCCR2=0;
for（i=0;i《1500;i++） // 電感傳感器自校準
{
D1=LDC1314_Result（1）;
D2=LDC1314_Result（2）;
D3=LDC1314_Result（3）;
}
initTA（）; // 定時器A初始化，用于計時
go（）; //直行
Time=mc=sx=0; //開始執行 時間路程清零
while（1）
{
Component_Display（4，0，Time）;//時間
sl=（int）（（float）sx*3.0）;
Component_Display（4，4，sl）; //路程
if（sl》800）{while（1）;_DINT（）;TBCCR1=TBCCR2=0;} //到達終點 結束
value1 = LDC1314_Result（1）; Component_Display（1，1，value1）;//顯示通道1
value2 = LDC1314_Result（2）; Component_Display（2，1，value2）;
value3 = LDC1314_Result（3）; Component_Display（3，1，value3）;//顯示
// 硬幣的檢測
if （（value1》（2+D1））|| （value2》（2+D2））|| （value3》（2+D3）） || （abs（value2-D2）》20）|| （abs（value1-D1）》20）|| （abs（value3-D3）》20））
P2OUT |=BIT7;
else
P2OUT &=~BIT7;
//循跡
if（（abs（value3-D3）《20）&&（D3》value3）） { turn_r（）; }
else if（（abs（value1-D1）《20）&&（D1》value1）） { turn_l（）; }
else go（）;
}
}
ldc1314例程
ldc1314例程一：
MSP430F149/169驅動LDC1314程序，可用于金屬的檢測，已給出各個文件名稱，自建工程添加文件即可使用。顯示程序較為普遍，未給出。
MAIN.C文件
#include 《msp430f169.h》
#include “config.h”
#include “12864.h”
extern uint LDC1314_Result（uchar Channal）;
extern void InitLDC1314（void）;
/***************************************************
系統初始化，MCLK=8MHz，SMCLK=1MHz
*************************************************/
void InitSys（）
{
unsigned int iq0;
_DINT（）; // 關中斷，本可以不必這樣小心
WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;
BCSCTL1 &=~XT2OFF;
do
{
IFG1 &= ~OFIFG; // 清除振蕩器失效標志
for （iq0 = 0xFF; iq0 》 0; iq0--）; // 延時，等待XT2起振
}
while （（IFG1 & OFIFG） ！= 0）; // 判斷XT2是否起振
BCSCTL2 =SELM_2+SELS+DIVS_3; //MCLK，SMCLK時鐘為XT2，SMCLK8分頻1MHz
}
void main（ void ）
{
uint value = 0;
InitSys（）;
InitLDC1314（）;
Ini_Lcd（）;
Component_Display（4，0，134）;//顯示
while（1）
{
value = LDC1314_Result（0）;//通道0
Component_Display（1，0，value）;//顯示
delay_ms（200）;
}
_NOP（）;
}
LDC1314.C文件
#include “LDC1314.h”
/*I2C總線初始化*/
void I2C_Init（）
{
LDC_SCL_L（）; //拉低時鐘線
delay_us（5）; //延時
I2C_Stop（）;
}
//**************************************
//I2C起始信號
//**************************************
void I2C_Start（）
{
LDC_SCL_OUT（）; // SCL設置為輸出
LDC_SDA_OUT（）; // SDA設置為輸出
LDC_SDA_H（）; //拉高數據線
LDC_SCL_H（）; //拉高時鐘線
delay_us（5）; //延時
LDC_SDA_L（）; //產生下降沿
delay_us（5）; //延時
LDC_SCL_L（）; //拉低時鐘線
}
//**************************************
//I2C停止信號
//**************************************
void I2C_Stop（）
{
LDC_SCL_OUT（）; // SCL設置為輸出
LDC_SDA_OUT（）; // SDA設置為輸出
LDC_SDA_L（）; //拉低數據線
LDC_SDA_H（）; //產生上升沿
delay_us（5）; //延時
}
//**************************************
//I2C發送應答信號
//入口參數：ack （0:ACK 1:NAK）
//**************************************
void I2C_SendACK（uchar ack）
{
if（ack）
LDC_SDA_H（）;
else
LDC_SDA_L（）;
// SDA = ack; //寫應答信號
LDC_SCL_H（）; //拉高時鐘線
delay_us（5）; //延時
LDC_SCL_L（）; //拉低時鐘線
delay_us（5）; //延時
}
//**************************************
//I2C接收應答信號，0有效，1無效
//**************************************
uchar I2C_RecvACK（）
{
uchar cy;
LDC_SCL_OUT（）; // SCL設置為輸出
LDC_SCL_H（）; //拉高時鐘線
delay_us（5）; //延時
if（LDC_SDA_DAT（））
{
cy=1;
}
else
{
cy=0;
}
// cy = SDA; //讀應答信號
LDC_SCL_L（）; //拉低時鐘線
delay_us（5）; //延時
LDC_SDA_OUT（）; // SDA設置為輸出
return cy;
}
/*向I2C總線發送一個字節數據*/
uchar I2C_SendByte（uchar dat）
{
uchar i，temp;
LDC_SCL_OUT（）; // SCL設置為輸出
LDC_SDA_OUT（）; // SDA設置為輸出
for （i=0; i《8; i++） //8位計數器
{
if（（dat《《i））
{
LDC_SDA_H（）;
}
else
{
LDC_SDA_L（）;
}
LDC_SCL_H（）; //拉高時鐘線
delay_us（5）; //延時
LDC_SCL_L（）; //拉低時鐘線
delay_us（5）; //延時
}
temp=I2C_RecvACK（）;
return temp;
}
/*從I2C總線接收一個字節數據*/
uchar I2C_RecvByte（）
{
uchar i;
uchar dat = 0，cy;
LDC_SCL_OUT（）; // SCL設置為輸出
LDC_SDA_OUT（）; // SDA設置為輸出
LDC_SDA_H（）; //使能內部上拉，準備讀取數據，
LDC_SDA_IN（）; // SDA設置為輸入，準備向主機輸入數據
for （i=0; i《8; i++） //8位計數器
{
dat 《《= 1;
LDC_SCL_H（）; //拉高時鐘線
delay_us（5）; //延時
if（LDC_SDA_DAT（））
{
cy=1;
}
else
{
cy=0;
}
dat |= cy; //讀數據
LDC_SCL_L（）; //拉低時鐘線
delay_us（5）; //延時
}
LDC_SDA_OUT（）;
return dat;
}
/*向I2C設備寫入一個字節數據*/
/*
void ByteWrite1314（uchar REG_Address，uchar REG_data）
{
I2C_Start（）; //起始信號
I2C_SendByte（SlaveAddress）; //發送設備地址+寫信號
I2C_SendByte（REG_Address）; //內部寄存器地址，
I2C_SendByte（REG_data）; //內部寄存器數據，
I2C_Stop（）; //發送停止信號
}
*/
//**************************************
//從I2C設備讀取一個字節數據
//**************************************
/*
uchar ByteRead1314（uchar REG_Address）
{
uchar REG_data;
I2C_Start（）; //起始信號
I2C_SendByte（SlaveAddress）; //發送設備地址+寫信號
I2C_SendByte（REG_Address）; //發送存儲單元地址，從0開始
I2C_Start（）; //起始信號
I2C_SendByte（SlaveAddress+1）; //發送設備地址+讀信號
REG_data=I2C_RecvByte（）; //讀出寄存器數據
I2C_SendACK（1）; //接收應答信號
I2C_Stop（）; //停止信號
return REG_data;
}
*/
//**************************************
//向I2C設備寫入一個字數據
//**************************************
void WordWrite1314（uchar REG_Address，uint REG_data）
{
uchar REG_data_H，REG_data_L;
REG_data_L=（uchar）（REG_data&0xFF）;
REG_data_H=（uchar）（（REG_data&0xFF00）》》8）;
I2C_Start（）; //起始信號
I2C_SendByte（SlaveAddress）; //發送設備地址+寫信號
I2C_SendByte（REG_Address）; //內部寄存器地址
I2C_SendByte（REG_data_H）; //發送內部寄存器數據，高8位
I2C_SendByte（REG_data_L）; //發送內部寄存器數據，低8位
I2C_Stop（）; //發送停止信號
}
/*從I2C設備讀取一個字數據*/
uint WordRead1314（uchar REG_Address）
{
uint REG_data;
uchar REG_data_H，REG_data_L;
I2C_Start（）; //起始信號
I2C_SendByte（SlaveAddress）; //發送設備地址+寫信號
I2C_SendByte（REG_Address）; //發送存儲單元地址，從0開始
I2C_Start（）; //起始信號，？？原因不明
I2C_SendByte（SlaveAddress+1）; //發送設備地址+讀信號
REG_data_H=I2C_RecvByte（）; //讀出寄存器數據
I2C_SendACK（0）; //接收應答信號
REG_data_L=I2C_RecvByte（）; //讀出寄存器數據
I2C_SendACK（1）; //接收應答非信號
I2C_Stop（）; //發送停止信號
REG_data=REG_data_H;
REG_data《《=8;
REG_data|=REG_data_L;
return REG_data;
}
/*初始化LDC1314*/
void InitLDC1314（void）
{
I2C_Init（）;
while（WordRead1314（DEVICE_ID）！=0x3025）;//等待，I2C正常
//WordWrite1314（RESET_DEV，0x8800）;
/*重啟LDC1314*/
WordWrite1314（CONFIG，0x2451）;
/*默認值，睡眠模式開，方便配置*/
WordWrite1314（CLOCK_DIVIDERS_CH0，0X500a）;//fSENSOR不分頻，fCLK 2分頻
/* 時鐘源分頻選擇，分頻系數1，1
Using L and C， 得fSENSOR = 1/2π×sqrt（L ×C）
注意fSENSOR須小于8.75 MHz，fSENSOR分頻系數才能置1
注意fREF0須至少大于 4 × fSENSOR，以決定fREF0分頻系數
fin0 = fSENSOR0/CH0_FIN_DIVIDER
fREF0 = fCLK / CH0_FREF_DIVIDER
*
WordWrite1314（SETTLECOUNT_CH0，0x0A60）;
/* 建立（Settling）時間設置
計算得Q=Rp*sqrt（C/L）
寄存器值小于10取10，大于10取其值，且應滿足以下條件：
CHx_SETTLECOUNT ≥ QSENSORx × fREFx / （16 × fSENSORx） （10進制）
（1）fSENSORx:x通道傳感器頻率
（2）fREFx:x通道參考頻率
（3）QSENSORx：品質因數，Q=Rp ×sqrt（C/L）
注意，不等式右邊算出有小數則向上取整
建立時間tSx = （CH0_SETTLECOUNT*16） / fREF0
通道切換時間tCsd = Channel Switch Delay = 692 ns + 5 / fref （us）
*/
WordWrite1314（RCOUNT_CH0，0xFFFF）;
/*轉換時間設置
得轉換時間tCx = TSAMPLE（采樣時間） – tSx – tCsd （us）
由下式算出寄存器的值（有小數則向下取整（舍去））：
轉換時間tCx = （CHx_RCOUNT × 16） / fREFx （10進制）
注意寄存器的值化為16進制
*/
/*使用ERROR_CONFIG默認值，錯誤中斷關閉*/
WordWrite1314（DRIVE_CURRENT_CH0，0x9800）;
/*傳感器驅動電流設置，使用請同時注意CONFIG寄存器相關配置
查數據手冊的Figure 15，得IDRIVE值（10進制），INIT_DRIVE值不使用，保持默認
使用CH0_IDRIVE［15:11］時，Rp Override須打開
使用CH0_INIT_IDRIVE［10:6］時，保證AUTO_AMP_DIS位不置位
*/
//WordWrite1314（MUX_CONFIG，0x801）;
/* 多通道轉換選擇，輸入尖峰脈沖濾波器帶寬選擇，使用請同時注意CONFIG寄存器相關配置！
（a）置AUTOSCAN_EN位為b1使能連續模式（sequential mode）
（b）置RR_SEQUENCE位為b00使能兩個通道的數據轉換（channel 0，channel 1）
（c）置DEGLITCH位為b100設定輸入尖峰脈沖濾波器帶寬，此值必須高于諧振頻率fTank！
*/
//WordWrite1314（OFFSET_CH0，0x00）;
/*頻率偏移（補償）設置
可以設置從每個數據值中減去偏移值，以補償頻率偏移或最大化動態范圍的樣本數據
fOFFSET0 = CH0_OFFSET * （fREF0/2^16）
且偏移值應小于 fSENSORx_MIN / fREFx
*/
//WordWrite1314（RESET_DEV，0x00）;
/*輸出增益設置，［10:9］，對所有通道有效
對于傳感器信號變化量小于滿量程25％的系統，設置輸出增益可以提供更高的分辨率（精度）
*/
/*
狀態寄存器：STATUS，ERROR_CONFIG
*/
WordWrite1314（CONFIG，0x1501）;
/*默認連續轉換（單）通道0，睡眠模式關，Rp Override開
低功耗模式關，傳感器自動幅度校正（AUTO_AMP）關，Ref時鐘源選外部時鐘源
INTB中斷開，高電流驅動關*/
}
/*讀取LDC1314轉換結果，輸入參數為選擇通道數*/
uint LDC1314_Result（uchar Channal）
{
uint temp=0;
switch（Channal）
{
case 0x00：
temp=WordRead1314（DATA_CH0）; //通道0
break;
case 0x01：
temp=WordRead1314（DATA_CH1）; //通道1
break;
case 0x02：
temp=WordRead1314（DATA_CH2）; //通道2
break;
case 0x03：
temp=WordRead1314（DATA_CH3）; //通道3
break;
default ：
break;
}
while（（temp&0xF000）！=0）;
/*有錯誤Flag！，有輸出增益時注意此句，可能出錯！
0x000 = under range，0xfff = over range
*/
return temp;
}
LDC1314.H文件
#ifndef __LDC1314_H
#define __LDC1314_H
#include 《msp430f169.h》
#include “config.h”
static void I2C_Init（）;
static void I2C_Start（）;
static void I2C_Stop（）;
static void I2C_SendACK（uchar ack）;
static uchar I2C_RecvACK（）;
static uchar I2C_SendByte（uchar dat）;
static uchar I2C_RecvACK（）;
static void WordWrite1314（uchar REG_Address，uint REG_data）;
static uint WordRead1314（uchar REG_Address）;
void InitLDC1314（void）;
uint LDC1314_Result（uchar Channal）;
//****定義LDC1314硬件接口（不同硬件修改此處即可）***********
#define LDC1314DIR P1DIR
#define LDC1314OUT P1OUT
#define LDC1314IN P1IN
#define LDC_SCL BIT2
#define LDC_SDA BIT3
#define LDC_INTB BIT4//中斷
#define LDC_SD BIT5//置高，則進入掉電模式
//*********I2C硬件相關接口函數**************
#define LDC_SCL_OUT（） LDC1314DIR |= LDC_SCL // SCL腳輸出
#define LDC_SCL_H（） LDC1314OUT |= LDC_SCL // SCL拉高
#define LDC_SCL_L（） LDC1314OUT &= ~LDC_SCL // SCL拉低
#define LDC_SDA_OUT（） LDC1314DIR |= LDC_SDA // SDA腳輸出
#define LDC_SDA_H（） LDC1314OUT |= LDC_SDA // SDA拉高
#define LDC_SDA_L（） LDC1314OUT &= ~LDC_SDA // SDA拉低
#define LDC_SDA_IN（） LDC1314DIR &= ~LDC_SDA // SDA腳輸入
#define LDC_SDA_DAT（） （LDC1314IN&LDC_SDA） // SDA輸入數據
#define SlaveAddress 0x2A //IIC寫入時的地址字節數據，+1為讀取，ADDR接高電平，地址則為0x2B
#define DATA_CH0 0x00 //Channel 0 Conversion Result and Error Status
#define DATA_CH1 0x02
#define DATA_CH2 0x04
#define DATA_CH3 0x06
#define RCOUNT_CH0 0x08 //Reference Count setting for Channel 0
#define RCOUNT_CH1 0x09
#define RCOUNT_CH2 0x0A
#define RCOUNT_CH3 0x0B
#define OFFSET_CH0 0x0C //Offset value for Channel 0
#define OFFSET_CH1 0x0D
#define OFFSET_CH2 0x0E
#define OFFSET_CH3 0x0F
#define SETTLECOUNT_CH0 0x10 //Channel 0 Settling Reference Count
#define SETTLECOUNT_CH1 0x11
#define SETTLECOUNT_CH2 0x12
#define SETTLECOUNT_CH3 0x13
#define CLOCK_DIVIDERS_CH0 0x14
#define CLOCK_DIVIDERS_CH1 0x15
#define CLOCK_DIVIDERS_CH2 0x16
#define CLOCK_DIVIDERS_CH3 0x17
#define STATUS 0x18 //Device Status Report
#define ERROR_CONFIG 0x19 //Error Reporting Configuration
#define MUX_CONFIG 0x1A //Channel Multiplexing Configuration
#define CONFIG 0x1B //Conversion Configuration
#define RESET_DEV 0x1C //Reset Device
#define DRIVE_CURRENT_CH0 0x1E //Channel 0 sensor current drive configuration
#define DRIVE_CURRENT_CH1 0x1F
#define DRIVE_CURRENT_CH2 0x20
#define DRIVE_CURRENT_CH3 0x21
#define MANUFACTURER_ID 0x7E //廠商ID，默認值0x5449
#define DEVICE_ID 0x7F //設備ID，默認值0x3054
#endif