交流电压/直流电压ADC测量, 计算有效值 ,送【STC-ISP|调试接口】显示

梁***

STC测量交流电压，STC测量直流电压，兼容，ADC采样转换计算有效值
==STC8H8K64U, STC32G12K128
==串口1(P3.1)送回电脑端【STC-ISP | 调试接口】虚拟数码管 显示。

本程序演示使用开天斧三.1的P1.6的12位ADC输入通道，
测量直流电压或50Hz正弦波电压有效值,
DC/AC兼容, 通过串口1(P3.1)发送给上位机，波特率115200,8,n,1.

用户请先别修改程序, 直接下载"ADC.hex"测试.
下载时选择主频24MHZ. 测试时, 电脑的串口助手设置115200,8,n,1.

打开串口助手开始接收, 再打开"STC调试助手"中的"7段数码管"即可看到结果.

本程序使用均方值计算, DC/AC兼容, 不需要切换, 但不判断和显示是交流还是直流.
上电后显示 xx.xx
将输入短路, 看显示是否为0, 不为0则按下P3.5按键归0.
输入DC电压或AC 50Hz交流电压, 将会显示电压有效值, 输入范围为DC 0~+-40V,  AC 0~28V,
交流电压超量程会显示不对, 直流超过则显示EEEE.
用户可以自行增加自动判断DC/AC的程序, 以及DC/AC溢出显示.

特别提醒:
由于电路是用1.25V做输入0点参考, 所以输入电压不能跟本电路共地, 否则读数不准确.
本电路供电可以3.5~5V, 电压精度基本不变, 建议用一节3.7V锂电池供电, 就可以任意测量了.

方波信号(50%占空比)的平均电压是幅值的一半, 但有效值是幅值的0.7071, 比如5V幅值的方波, 平均值是2.5V, 有效值是3.53V.







12-开天斧3.1-P1.6交直流兼容采样计算有效值-串口1(P3.1)返回虚拟数码管显示.rar (369.11 KB, 下载次数: 371)

2023-5-11 15:18 上传

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day***

请问梁工：霍尔电流传感器，电流为0时输出的是其供电的1/2，且和单片机是共地的，电路应该怎么接呢，是不是经过一个限流电阻后直接接到单片机的adc引脚上

梁***

daybeen 发表于 2023-6-13 15:45
请问梁工：霍尔电流传感器，电流为0时输出的是其供电的1/2，且和单片机是共地的，电路应该怎么接呢，是不是 ...

单片机工作于5V，AVREF也是5V，霍尔电流互感器的输出最好选择5V供电，输出为2.5V+-2V的，输出串联1~3K电阻到ADC输入，ADC输入对地接104电容。这样，交直流电流均可测量，也可以增加判断为交流还是直流和方向，我做了一些交直流电流表，用20A的传感器，直流+-20A，交流14A，读数稳定，精度不错。
霍尔开口电流传感器 耀华德昌HSTS016L/A，20A / 2.5+-2V @5V，基准5V，20KHz采样，800个采样点平方和为X，则均方值=SQRT(X*25/16/800)=SQRT(X/512)。

day***

梁工 发表于 2023-6-13 16:24
单片机工作于5V，AVREF也是5V，霍尔电流互感器的输出最好选择5V供电，输出为2.5V+-2V的，输出串联1~3K电 ...

感谢梁工，准备做个电路板测试一下

day***

梁工 发表于 2023-6-13 16:24
单片机工作于5V，AVREF也是5V，霍尔电流互感器的输出最好选择5V供电，输出为2.5V+-2V的，输出串联1~3K电 ...

梁工你好,根据你的图我做了电路板，单片机 3.3V，AVREF 2.5V，单片机是8H3K64S4，霍尔电流互感器是5A/2.5mA，

有两个问题一个是无法归零，按按键后，zero的值是2046，但是数码管一直显示0011-0012，无法归零，

二是电流和显示的值不成正比关系，大于1A后的比值还比较接近，请指点一下

电路图和数据如下：

day***

代码仅修改ADC管脚为P0.2，通道为10

day***

daybeen 发表于 2023-6-20 16:41
梁工你好,根据你的图我做了电路板，单片机 3.3V，AVREF 2.5V，单片机是8H3K64S4，霍尔电流互感器是5A/2.5 ...

修改vref为3.3V后。可以调零了，估计是买的TL431有问题，R4改为49.9欧姆，测量的电流1A内的还是误差较大，
实际电流值，mA        显示的值      比值
720      35                20.57142857
1260           81                15.55555556
4900           313        15.65495208
7840           499        15.71142285

梁***

daybeen 发表于 2023-6-20 16:41
梁工你好,根据你的图我做了电路板，单片机 3.3V，AVREF 2.5V，单片机是8H3K64S4，霍尔电流互感器是5A/2.5 ...

你的传感器有手册吗？霍尔传感器一般是5V的，3.3V可能会不正常，按手册的电压要求供电。
如果按键归0后，读数依旧不是0，则噪声太大。先保证供电正常。
我用过不少霍尔传感器，有供电5V，有供电12V的，一定要按厂家手册要求供电。
另外，霍尔传感器输出的是电压信号，不是电流信号，所你的电路不对，输出电压串联RC给ADC即可，R=1~3K，C=104.

day***

梁工 发表于 2023-6-20 22:57
你的传感器有手册吗？霍尔传感器一般是5V的，3.3V可能会不正常，按手册的电压要求供电。
如果按键归0后， ...

是我描述错了，是电流互感器，不是霍尔电流互感器，不为0确实是噪声大的问题，更改后，可以调0了，可仍然是1A以下电流和1A以上的电流不成正比，我用的吹风机测试的，会不会是吹风机的原因，我找找纯电阻的试试，

梁***

daybeen 发表于 2023-6-21 09:43
是我描述错了，是电流互感器，不是霍尔电流互感器，不为0确实是噪声大的问题，更改后，可以调0了，可仍然 ...

交流电流互感器是有一定的线性问题，但也不大，一般是0.5%、0.2%、0.1%的精度，我买的都是0.1%的。但哪怕是0.5%的，也不应该有那么大的线性误差，在其允许的电流范围内，应该是10%~100电流之内线性很好，10%之内可能会稍差，因为铁芯需要一点起始的励磁电流。
测试最好先用纯电阻的负载，电吹风是带换向器的电机，电流波动大，读数会抖动。大功率钨丝灯泡、大功率石英灯等等比较合适，电炉丝也很合适。