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【经验分享】STM8S003F3使用内部基准电压测量供电电压

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STMCU小助手 发布时间:2022-3-15 21:50
使用单片机测量外部电压或者供电电源,一般而言都是采用电阻分压的原理,使用一个ADC引脚采集ADC的数据,然后在根据ADC的分辨率和分压反向计算得到输入电压。2 {, p  r6 D4 u3 l% d" w, Y8 F( W
4 w' Y5 w4 {& h, b4 w
读过STM8S003芯片手册的都知道,ADC的分辨率是10位的,也就是最大值是1024,如下图' ?0 y1 F0 `5 |6 r

3 J1 @: w2 p% Q. [3 b PB)6`9H}]VJIM7F6J]SCSXD.png % E( R2 t. \- y; p
6 t; k+ D% N; t" p$ f1 @3 T
正常的采集电压需要分压电路和基准电压:
- `# \6 \7 A  w1 g
: ]2 I3 K/ l2 S" z0 O9 {/ v/ [ W4J@(WF@VJ`F)BTEE3`0_VN.png ; M  t" Y9 d) {8 j% _
# ~3 x+ b; E) l% A' Z

" y, X5 U/ M* R6 D8 B! T采集到的ADC数据跟芯片的供电电压有关系。
% a% C8 ^6 y) t& r1 }4 j8 A* H* u& I- B$ N
下面介绍下一种简便的方法:
- I7 F2 d% ^0 B# x1 k2 _" A/ P9 u5 z* i# c1 @7 ^, L% J# Y( I: [) h
先说下优点:( J, T; J8 p# H# J7 ]

' ^) [+ Z0 B& @4 W) M7 E1、省点
3 o" ?8 a3 Y; l0 M' ^. X6 d. \; p  f  Q+ X4 q* J/ _' C* o
2、没有ADC输入硬件2 }/ g2 |4 t' i9 e+ R  J/ b

* C: j3 P+ g/ q" R1 e5 {1 L6 Y- P具体原理:STM8S003芯片内部又多个ADC通道,其中ADC通道7是连接到内部稳压器的,稳压器的电压恒定为1.22V。- H- {( t6 [3 K9 c
6 F  R) J. @& p1 T
下面是我通过变化不同的供电电压得到的数据:" b& a; h, b; L8 {. `% s
" B0 W0 u1 \" s  V! w8 T/ v
供电电压   采集到的ADC数据% `+ f4 i& b5 P0 S
8 }; V5 v5 O5 @/ a* b
3.63V    353
0 w! C) j3 \* I. O/ A+ I) t7 [" P0 ~" _: R$ E
4.10V    309+ N. ?3 O. }# P

5 H& Z* U$ u9 y" m5.28V    2386 o0 q2 C$ V) `

& C% q0 V8 l& B' x
3 K( _5 v7 `8 f/ x6 k/ {' P  k. A! |通过笔算反推可以知道
& H' K. p" G+ _) ]& o% B) q2 m9 e! q  q6 D5 |1 n& \  k) o) Y
1.22/363 * 1024 = 344( o! k* K0 \3 g9 u
% s: F. [& \  I
1.22/4.1*1024 = 304
7 d$ q* X5 |/ {( k9 P8 m
8 X- L# j% L! G1.22/5.28*1024 = 2364 H  n& y. m; B7 ^

  d+ p# `% \9 g! O7 ]其中用万用表测量不妨会有误差,基本上还是比较吻合的。初步确定方法可行。
8 R; @4 C$ Z, u! U6 ~$ W4 p, T& t/ _3 _, T! _
那通过以上方法就可以得到反向计算供电电压的方法+ V& k+ V2 `# j% }0 E# y

* ^$ B) K4 N3 U6 }vcc = 1024 * 1.22 / adc_value
/ X. b9 W1 ?  U. w3 R1 R7 ?9 I$ q. N0 p2 M$ B, C) |$ A0 E; m$ u

7 |- F) G; A- N1 d底层代码:6 h7 z: q9 d! ^, b& j
  1. //获取ADC采样值2 P' ^9 G( H9 o% l
  2. u16 ADC_GetValue(u8 ch)
    6 b, v% k+ I" S% L! ^. A
  3. {
    2 E$ ~8 m9 D. x: S3 A9 t

  4. 4 z/ S3 s, f! {2 Z7 U; t( Y9 V
  5.         //配置ADC* n; C' ]* Z8 P0 J0 ^  s
  6.         ADC1_Init(ADC1_CONVERSIONMODE_SINGLE,(ADC1_Channel_TypeDef)ch, ADC1_PRESSEL_FCPU_D2,ADC1_EXTTRIG_TIM, DISABLE, ADC1_ALIGN_RIGHT, ADC1_SCHMITTTRIG_ALL,DISABLE);
    9 `0 ]$ s, n, V7 d* x9 p7 ?
  7.         ' }: U' H3 f  _& x2 g
  8.         //开启转换
    2 z3 k$ [8 [1 }* B# w
  9.         ADC1->CR1 |= ADC1_CR1_ADON;
      q: n2 G& t6 f/ r+ u( h; s1 Y, r
  10.         ADC1_StartConversion();// ADC1->CR1 |= ADC1_CR1_ADON;
    ' V4 n6 D8 _. L) p
  11.         //等待转换结束" b$ \; M4 ]. I+ p2 r1 h/ N9 ]
  12.         while(ADC1_GetFlagStatus(ADC1_FLAG_EOC) == 0);. X* G1 u: a$ a, ]5 T& y
  13.         return ADC1_GetConversionValue();) [- U5 m1 h! Q4 K/ c7 o
  14. }
复制代码

2 J3 k. V* B7 L应用代码:. P) x' m, h* M

/ K2 H. R; O3 L" m+ a1 V& X
  1. u16 adc_value = 0;0 z* z" T9 g7 G  T5 u
  2. float vbat=0;0 d/ K, l( _; l) {+ h
  3. void test(void){
    ' H) j3 G" ~, t  m5 @! ]) g& n' j6 ]

  4. 3 D" s  Q. x6 A/ ?
  5.   while(1){
    8 Y# O2 M: o0 O6 B" S
  6.                 adc_value = ADC_GetValue(7);
    9 N% m7 p; ^3 t* b3 f- t2 X: r
  7.                 vbat = 1024 * 1.22 / adc_value;
    2 K) H& E5 g  Z: y/ }: Z2 \4 B
  8.                 Delay_ms(500);
    ; A* D( ?# n6 i% M
  9.                 & L! l* l9 B! f( H. x& g: r1 g2 ^1 H
  10.   }
    # T6 ~; d4 G7 L" D% u2 D% s
  11. }
复制代码

# F9 d0 Z/ Q: s' f: L
$ S$ n2 y% P% a/ [3 w. J
% }5 |7 O. G1 m1 ^6 u; y
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