成都网站优化网,企业免费网站建设模板下载,江西网站开发企业,2345浏览器官方网站[导读] 本文来解析一个盆友在使用STM32采集电池电压踩过的坑。以STM32F4 的ADC属于逐次逼近SAR 型ADC为例进行分析#xff0c;参考STM32F405xx Datasheet#xff0c;对于如何编写ADC程序就不做描述了。先描述一下坑 采集电池电压#xff0c;利用两个电阻将电池电压分压参考STM32F405xx Datasheet对于如何编写ADC程序就不做描述了。先描述一下坑 采集电池电压利用两个电阻将电池电压分压然后送入单片机当电阻如上分别取4M欧/1M欧时ADC采集到的ADC值与万用表测得的ADC输入端相差很大取30K欧以及10k欧时则相差变小。盆友咨询我这是为什么我给出了建议先卖个关子先来看看应用最为广泛的STM32单片机的一些特性。STM32 ADC STM32 12位ADC是逐次逼近型的模数转换器。它有多达19个多路复用通道允许它测量来自16个外部源、2个内部源和VBAT通道的信号。通道的A/D转换可以在单次、连续、扫描或间断模式下进行。ADC的结果存储在左对齐或右对齐的16位数据寄存器中。模拟看门狗功能允许应用程序检测输入电压是否超过用户定义的、更高或更低的阈值。主要功能具体操作怎么编程这些细节有大量的资料就不罗嗦了主要来看看电气特性。电气特性ADC 可支持采样频率受供电电压影响供电电压高可支持采样频率范围更高可支持输入电压范围须在参考电压范围内外部输入阻阻抗最大为开关切换阻抗 最大为内部采样保持电容 为4pF上面的公式用于确定误差小于1/4 LSB时允许的最大外阻抗。N 12(12位分辨率)k是在ADC_SMPR1寄存器中定义的采样周期数。ADC精度vs.负注入电流:应该避免在任何模拟输入引脚上注入负电流因为这会显著降低在另一个模拟输入上执行转换的精度。建议在模拟引脚上增加一个肖特基二极管(引脚接地)这可能会注入负电流。Page 136 图例上图中标识解释见表68实际转移曲线的示例。理想转移曲线终点相关线ET 未调整总误差实际和理想传递曲线之间的最大偏差。EO 偏移误差第一个实际过渡与第一个理想过渡之间的偏差。EG 增益误差最后一个理想过渡与最后一个实际过渡之间的偏差。ED 微分线性误差实际步长与理想步长之间的最大偏差。EL 积分线性误差任何实际过渡和终点相关线之间的最大偏差。寄生电容表示PCB的电容取决于焊接和PCB布局质量加上焊盘电容大约5 pF。寄生电容值高会降低转换精度。为了解决这个问题应该减少fADC。回到坑里 将盆友的电路等效绘制一下忽略ADC采样通道内部ESD保护二极管以及等效电流源如下图好了这图一画出来问题的原因就显而易见了SAR ADC是将采样电容上的电压通过逐次逼近原理转换为数字量的按上述图由于R2为兆级电阻那么等效加载在采样电容上的电压就不能简单的看成是R1/R2的分压了此时ADC的输入阻抗在百50K欧级别简化定性看一下忽略分布电容影响计算方便将输入阻抗看成50K直流电阻实际深入动态分析的话则不可忽略,假定电池电压为5V具体计算就不做了。为什么电阻选这么大呢我想估计是为了将电池电压监控取样回路的电流降低以节省电量。跳出坑里 怎么办呢我觉得这样应该可以找一个低功耗的运放做一个阻抗变换就可以兼顾两者需求当然如果更完善一点还可以考虑串入一个RC低通滤波环节可以有效降低噪声。总结一下 对于单片机ADC的使用个人总结了这几点将输入短路可测量热噪声。实际应用时将输入端短路采集一定数量的样本由于热噪声符合高斯分布可计算出其期望、方差接入真实信号可以利用统计规律进行相应的噪声滤波处理。量化噪声可以通过输入一定幅度及频率的正弦波进行度量系统的量化噪声。设计ADC采样电路时需要注意阅读芯片手册的电气特性参数这个对于设计一个稳定的模数采集系统至关重要。至此我想要写的关于ADC的笔记文章就暂时总结分享到此了如果觉得本文有价值在看转发起来也算对我的肯定支持。—END— PS想加入技术群的同学加了我好友后就给我发「篮球的大肚子」这句话有可能机器人打瞌睡可以多发几次不要发与技术无关的消息或者推广。如果想获取学习资料就在公众号后台回复「1024」足够多的学习资料可以让你学习。
