神农鼎 发表于 2023-8-13 10:22:01

利用ADC15通道在内部固定接的1.19V辅助固定信号源,反推其他通道的输入电压或VCC

利用ADC15通道在内部固定接的1.19V辅助固定信号源 !反推 其他ADCx通道的外部输入电压,ADC0 ~ ADC14
反推 VCC,【ADC_VREF+/ADC_AVCC/MCU_VCC】
采样转换二次,只需要计算一次
===1,假定ADC采样转换足够快===2,假定2次ADC转换期间,【ADC_VREF+/ADC_VCC/MCU_VCC】不变,变的误差也可以接受===3,应用场景,【ADC_VREF+/ADC_AVCC/MCU_VCC】 这3条重要的电源线直接接在一起
8H/8G/8A系列 单片机内部集成了一个10位/12位高速A/D转换器。ADC的时钟频率为系统频率2分频再经过用户设置的分频系数进行再次分频(ADC的工作时钟频率范围为SYSclk/2/1到SYSclk/2/16)。STC8H系列的ADC最快速度:12位ADC为800K(每秒进行80万次ADC转换),10位ADC为500K(每秒进行50万次ADC转换)ADC转换结果的数据格式有两种:左对齐和右对齐。可方便用户程序进行读取和引用。
注意:ADC的第15通道是专门测量内部1.19V参考信号源的通道,参考信号源值出厂时校准为1.19V,由于制造误差以及测量误差,导致实际的内部参考信号源相比1.19V,大约有±1%的误差。如果用户需要知道每一颗芯片的准确内部参考信号源值,可外接精准参考信号源,然后利用ADC的第15通道进行测量标定。ADC_VRef+脚外接参考电源时,可利用ADC的第15通道可以反推ADC_VRef+脚外接参考电源的电压;如将ADC_VREF+短接到MCU-VCC,就可以反推MCU-VCC的电压。如果芯片有ADC的外部参考电源管脚ADC_VRef+,则一定不能浮空,必须接外部参考电源或者直接连到VCC=====================================================================
使用ADC的第15通道固定接的1.19V辅助信号源,反推外部通道输入电压,假设

当前已获取了内部参考信号源电压为BGV,从CHIP中读取,或STC-ISP烧录时指定将重要参数烧录入程序Flash
内部参考信号源的ADC15测量值为resbg,对ADC15/1.19V采样转换一次就知到转换后的值
外部通道输入电压的ADCx测量值为resx,对ADCx的外部输入信号采样转换一次就知到转换后的值

则外部通道输入电压Vx=BGV / resbg * resx;
采样转换二次,只需要计算一次
注意,是假定2次采样转换期间 【ADC_VREF+ = ADC_VCC = MCU_VCC】不变
===所以对外部采样转换一次,也要对内部ADC15接的信号源立即采样转换一次
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19.7.4               利用ADC第15通道测量外部电压或电池电压STC8H系列ADC的第15通道用于测量内部参考信号源,由于内部参考信号源很稳定,约为1.19V,且不会随芯片的工作电压的改变而变化,所以可以通过测量内部1.19V参考信号源,然后通过ADC的值便可反推出外部电压或外部电池电压。下图为参考线路图:

C语言代码
//测试工作频率为11.0592MHz#include "stc8h.h"#include "intrins.h"#define       FOSC               11059200UL#define       BRT                  (65536-(FOSC / 115200+2) / 4)//加2操作是为了让Keil编译器                                                                                                                //自动实现四舍五入运算int            *BGV;                                                                                  //内部参考信号源值存放在idata中//idata的EFH地址存放高字节//idata的F0H地址存放低字节//电压单位为毫伏(mV)bit               busy;void UartIsr() interrupt 4 {         if(TI)         {                  TI = 0;                  busy = 0;         }         if(RI)         {                  RI = 0;         }}void UartInit(){         SCON= 0x50;         TMOD= 0x00;         TL1= BRT;         TH1= BRT >> 8;         TR1= 1;         AUXR= 0x40;         busy= 0;}void UartSend(char dat){         while(busy);         busy= 1;         SBUF= dat;}void ADCInit(){         ADCTIM= 0x3f;                                                                        //设置ADC内部时序         ADCCFG= 0x2f;                                                                         //设置ADC时钟为系统时钟/2/16         ADC_CONTR= 0x8f;                                                                  //使能ADC模块,并选择第15通道}int   ADCRead(){         intres;         ADC_CONTR|= 0x40;                                                                //启动AD转换         _nop_();         _nop_();         while(!(ADC_CONTR & 0x20));                                                //查询ADC完成标志         ADC_CONTR&= ~0x20;                                                            //清完成标志         res= (ADC_RES << 8) | ADC_RESL;                                        //读取ADC结果         returnres;}void main(){         intres;         intvcc;         inti;         P_SW2|= 0x80;                                                                            //使能访问XFR         P0M0= 0x00;         P0M1= 0x00;         P1M0= 0x00;         P1M1= 0x00;         P2M0= 0x00;         P2M1= 0x00;         P3M0= 0x00;         P3M1= 0x00;         P4M0= 0x00;         P4M1= 0x00;         P5M0= 0x00;         P5M1= 0x00;         BGV= (int idata *)0xef;         ADCInit();                                                                                     //ADC初始化         UartInit();                                                                                     //串口初始化         ES= 1;         EA= 1;//       ADCRead();//       ADCRead();                                                                                  //前两个数据建议丢弃         res= 0;         for(i=0; i<8; i++)         {                  res += ADCRead();                                                             //读取8次数据         }         res>>= 3;                                                                                    //取平均值         vcc= (int)(4096L * *BGV / res);                                                 //(12位ADC算法)计算VREF管脚电压,即电池电压//       vcc= (int)(1024L * *BGV / res);                                                 //(10位ADC算法)计算VREF管脚电压,即电池电压//注意,此电压的单位为毫伏(mV)         UartSend(vcc>> 8);                                                                     //输出电压值到串口         UartSend(vcc);         while(1);}
上面的方法是使用ADC的第15通道反推外部 MCU_VCC电压 / 电池电压 的, 电池直接给MCU_VCC供电。
在ADC测量范围内,ADC的外部测量电压与ADC的测量值是成正比例的,所以也可以使用ADC的第15通道反推外部通道输入电压,
假设当前已获取了内部参考信号源电压为BGV,内部参考信号源的ADC测量值为resbg,外部通道输入电压的ADC测量值为resx,
则外部通道输入电压Vx=BGV / resbg * resx;注意,是假定2次采样转换期间 【ADC_VREF+ = ADC_VCC = MCU_VCC】不变
===所以对外部采样转换一次,也要对内部ADC15接的信号源立即采样转换一次

神农鼎 发表于 2024-6-11 22:34:58

使用ADC的第15通道固定接的1.19V辅助信号源,反推外部通道输入电压,假设

当前已获取了内部参考信号源电压为BGV,从CHIP中读取,或STC-ISP烧录时指定将重要参数烧录入程序Flash
内部参考信号源的ADC15测量值为resbg,对ADC15/1.19V采样转换一次就知到转换后的值
外部通道输入电压的ADCx测量值为resx,对ADCx的外部输入信号采样转换一次就知到转换后的值

则外部通道输入电压Vx=BGV / resbg * resx;
采样转换二次,只需要计算一次
注意,是假定2次采样转换期间 【ADC_VREF+ = ADC_VCC = MCU_VCC】不变
===所以对外部采样转换一次,也要对内部ADC15接的信号源立即采样转换一次

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内部参考信号源电压为BGV, 这个值可能是
1.192V,
1.191V,
1.190V,
1.189V,
1.188V

大家要读取我们出厂时标定的是多少,肯定只是 1.190V附近



下面是郭天祥老师的视频讲解


【新提醒】提高篇10-5-利用STC8H单片机内部1.19V信号源反推电源电压-郭天祥老师-STC单片机教学视频 国芯技术交流网站 - STC全球32位8051爱好者互助交流社区 (stcaimcu.com)

神农鼎 发表于 2023-8-13 14:34:31

内部参考信号源电压为BGV,从CHIP中读取,或STC-ISP烧录时指定将重要参数烧录入程序Flash
+














注意,是假定2次采样转换期间 【ADC_VREF+ = ADC_VCC = MCU_VCC】不变
===所以对外部采样转换一次,也要对内部ADC15接的信号源立即采样转换一次

kongjkd 发表于 2023-10-1 16:43:12

请问 使用这个1.19v内部参考电压的话如果要测试别的电压 是不是就直接接到VREF管脚??还有就是测量的范围是多少?最大多少v?

神农鼎 发表于 2023-10-1 17:43:10



ADC_VREF = MCU_VCC, 测量范围是 0 ~ [ADC_VREF = MCU_VCC]



注意,是假定2次采样转换期间 【ADC_VREF+ = ADC_VCC = MCU_VCC】不变
===所以对外部采样转换一次,也要对内部ADC15接的信号源立即采样转换一次


kongjkd 发表于 2023-10-2 08:54:16

神农鼎 发表于 2023-10-1 17:43
ADC_VREF = MCU_VCC, 测量范围是 0 ~ MCU_VCC

好的谢谢

zsd777 发表于 2023-10-28 12:16:47

您好 我想请问一下STC8H3K64S2这款芯片手册上注明的ADC通道是12个,
那用来反推VCC时也是采用15通道吗,我这边将通道改成12或是15,
读取的ADC值都为0,不知道该如何获取VCC电压,还请指点一二,谢谢

神农鼎 发表于 2023-10-28 13:01:14

反推VCC实际是反推 ADC_Vref+, 当 ADC_Vref+ = ADC_AVCC = MCU_VCC
就可以从一个已知到输入的通道,反推【ADC_Vref+ = ADC_AVCC = MCU_VCC】

注意,是假定2次采样转换期间 【ADC_VREF+ = ADC_VCC = MCU_VCC】不变
===所以对外部采样转换一次,也要对内部ADC15接的信号源立即采样转换一次

alanma 发表于 2023-11-1 13:40:51

有没有汇编的参考代码?

神农鼎 发表于 2023-11-1 16:13:59

你在 STC8H的实验箱中看下


注意,是假定2次采样转换期间 【ADC_VREF+ = ADC_VCC = MCU_VCC】不变
===所以对外部采样转换一次,也要对内部ADC15接的信号源立即采样转换一次

lzzasd 发表于 2023-11-1 21:33:45

这个说一百遍都没自己操作一遍有用,假设:
内部15通道读取的值为 1190,而读到的信号源值存放在idata中又是1.19V,
可以知道ADC转换后的每个数表示(1.19V/1190)0.001V,
这个时候假设ADC2通道读到的值是4000,那么这个通道的电压就是0.001*4000=4V,
其他通道一样计算
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