NXP恩智浦智能车四轮组–3. STC8的ADC使用注意事项

简要

之所以要单独测试一下STC8的ADC,主要有两个问题。

  1. STC8手册里的ADC输入阻抗极低,需要实测是否影响正常使用。
  2. ADC的测量电压范围受Vref影响,0<Vin<Vref。

STC8手册中的ADC输入阻抗:

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可以看到 ,输入阻抗仅有几百欧,低到变态。
如果真的只有几百欧,拿运放检波后的输出为例:
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信号经过检波,接入STC8的ADC以后,检波的RC滤波中的R,由原来的R3=51k,变为R3与ADC的等效输入电阻并联,即51k*500/(51k+500) ≈ 500
这会直接导致剑波后的信号纹波增大,影响电磁信号的采集。
所以我会倾向于在检波之后加入一级电压跟随器,让输出阻抗减小,避免上述问题:
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关于这个输入阻抗的问题,有问过卓大大:
NXP恩智浦智能车四轮组--3. STC8的ADC使用注意事项下面就实测一下STC8的ADC。

STC8 单片机ADC测试

测试平台:

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测试代码:
这里不贴了,stc-isp里有例程

输入阻抗测试

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电源输出几乎为0A,说明输入阻抗并没有手册里写的那么不堪,是可以正常使用的。

ADC精度测试

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ADC测量值有大概100mV的跳动幅度。

分析

这块板子的Vref接的是2.5V的稳压管输出端(TL431),怀疑是Vref的电压不稳定,测了一下Vref:
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波动很厉害,峰峰值240mV,基本可以确定问题了。
在Vref端增加了一颗10uF电容,平稳了很多
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改进后再测试ADC:
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ADC数值平稳很多,波动幅值大概在10mV(要求高的话,还需对Vref的输入端进行滤波)

ADC的测量范围受Vref限制

硬件设计的时候一定要注意这一点,如果Vref直接接VCC,没什么问题,但如果使用稳压管/稳压芯片输出的电压接Vref,需要注意ADC的输入电压范围。
例如我使用TL431产生2.5V的电压接入Vref引脚,那么ADC采集的电压最大就只能到2.5V。
由于STC官方手册里给出的参考接线方案就是2.5V接Vref,并且没说明ADC输入电压跟Vref的关系,所以很容易忽略这一点。

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测试

将Vref接2.5V:
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可以看到输入电压是3.3V,但测量的电压最大只能到2.5V.

将Vref接5V:
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可以正常测量5V以内的电压。

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