ADC采集电压信号不对的问题请教

jw***

请教各位大虾，我使用AICube生成的，现在采集的res变量不对，我实际测量电压是4.5V左右；请问可能是那里出错了？

国芯人***

您好，感谢您的提问。关于您在使用AICube生成的ADC采集电压信号时遇到的res变量异常问题，以下从可能原因、排查思路及建议进行专业分析：

首先，需明确ADC（模数转换器）采集电压信号的基本原理：ADC将模拟电压信号转换为数字数值，其输出值与输入电压成线性关系，具体取决于参考电压（Vref）、分辨率（如12位、16位）以及采样精度。若实际测量电压为45V，而ADC采集结果不准确，可能存在以下几个方面的问题：

1. 参考电压设置错误  
   ADC的转换结果依赖于参考电压（Vref）。若Vref配置错误（例如应为5V却误设为3.3V），会导致采集结果偏离真实值。请检查代码或配置中是否正确设置了参考电压。

2. 输入电压超出ADC量程  
   若ADC的输入范围为0-5V，而实际电压为45V，则会因过压导致ADC饱和或损坏。请确认所用ADC芯片的输入电压范围，并确保信号调理电路（如分压、衰减）能够将电压限制在安全范围内。

3. 信号调理电路设计不当  
   未经处理的高电压直接接入ADC可能导致损坏或读数异常。建议通过电阻分压、运算放大器等电路对电压进行适当衰减，确保其符合ADC输入要求。

4. ADC通道配置错误  
   检查代码中是否正确配置了ADC通道，包括引脚选择、采样时间、分辨率等参数。若通道配置错误，可能导致读取到错误的引脚或无效数据。

5. 软件算法或数据处理问题  
   AICube生成的代码可能存在逻辑错误或未正确处理ADC原始数据。建议检查res变量的计算方式，确认是否进行了正确的校准和单位换算（如将ADC值转换为实际电压值）。

6. 硬件连接或干扰问题  
   检查ADC模块与电源、地线的连接是否稳定，是否存在噪声干扰。建议使用屏蔽线并确保接地良好，必要时增加滤波电容以提高信号质量。

7. ADC芯片本身故障或型号不匹配  
   若上述步骤均无异常，可能是ADC芯片损坏或型号不兼容。可尝试更换芯片或验证其规格书中的参数是否符合应用需求。

综上所述，建议您按照以下步骤进行排查：  
1. 核对ADC参考电压及输入范围；  
2. 检查信号调理电路设计；  
3. 验证ADC通道配置及代码逻辑；  
4. 测试硬件连接与抗干扰能力；  
5. 必要时更换ADC模块进行对比测试。

如仍无法定位问题，建议提供更详细的硬件配置、代码片段及实测数据，以便进一步分析。希望以上建议对您有所帮助，祝调试顺利！

[本文内容由国芯人工智能辅助生成，仅供参考]

Debu***

注意数据类型和强制类型转换
以USB转双串口工具为例
使用USB CDC发送BGV、ADC_RES_CH15、VREF
可以观察到切换跳线后VREF（接VCC）电压变化

void main(void)
{
    //<<AICUBE_USER_MAIN_INITIAL_BEGIN>>
    // 在此添加用户主函数初始化代码  
        unsigned int BGV;
        unsigned int CH15;
        unsigned int VREF;
    //<<AICUBE_USER_MAIN_INITIAL_END>>

    SYS_Init();

    //<<AICUBE_USER_MAIN_CODE_BEGIN>>
    // 在此添加主函数中运行一次的用户代码 
        BGV=((unsigned int)CHIPID7<<8)+(unsigned int)CHIPID8;
    //<<AICUBE_USER_MAIN_CODE_END>>

    while (1)
    {
        //<<AICUBE_USER_MAIN_LOOP_BEGIN>>
        // 在此添加主函数中用户主循环代码  
                CH15=ADC_Convert(15);
                VREF=(unsigned int)((unsigned long)BGV*4096UL/(unsigned long)CH15);
                printf("BGV=%dmV CH15=%d Vref=%dmV\r\n",BGV,CH15,VREF);
                delay_ms(1000);
        //<<AICUBE_USER_MAIN_LOOP_END>>
    }
}
复制代码

CDC发送VREF.zip (48.25 KB, 下载次数: 7)

2025-7-5 00:56 上传

点击文件名下载附件

Debu***

缺少原理图，看你的电压怀疑外部接了2.5V基准
如接了2.5V基准，这个值应该是没有问题的
按此公式算出的是VREF电压，无法直接算出VCC电压
测量其他通道，可直接使用外部基准，不需要反推VREF

jw***

Debu*** 发表于 2025-7-5 01:09
缺少原理图，看你的电压怀疑外部接了2.5V基准
如接了2.5V基准，这个值应该是没有问题的
按此公式算出的是VR ...

使用的是试验箱

jw***

Debu*** 发表于 2025-7-5 01:09
缺少原理图，看你的电压怀疑外部接了2.5V基准
如接了2.5V基准，这个值应该是没有问题的
按此公式算出的是VR ...

谢谢啊，我又看了下原理图，stc32的试验箱是有2.5V的基准，AI8051的是电源电压

jw***

Debu*** 发表于 2025-7-5 01:09
缺少原理图，看你的电压怀疑外部接了2.5V基准
如接了2.5V基准，这个值应该是没有问题的
按此公式算出的是VR ...

大师，再请教一下，我现在用stc32的试验箱，计算出来的值和实际值有差距，实际测试电源电压是4.5V左右，请问我那里处理得不对吗？参考电压是2.496V

Debu***

jw*** 发表于 2025-7-5 10:11
大师，再请教一下，我现在用stc32的试验箱，计算出来的值和实际值有差距，实际测试电源电压是4.5V左右，请 ...

使用我的程序试一下
https://www.stcaimcu.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&ptid=18917&pid=175153

jw***

Debu*** 发表于 2025-7-5 12:00
使用我的程序试一下
https://www.stcaimcu.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&ptid=18917&pid=175 ...

我用你的下载到stc8h8k64u的开发板结果差不多；我大概知道是咋回事了，因为我现在用的是stc32的试验箱，有VREF，所以不对，但是请问这种如何计算电源电压呢？

Debu***

jw*** 发表于 2025-7-5 14:46
我用你的下载到stc8h8k64u的开发板结果差不多；我大概知道是咋回事了，因为我现在用的是stc32的试验箱， ...

VREF接VCC才可以直接算出电源电压
否则
电源电压需要电阻分压后接ADC通道