M16 AD转换寻求帮助！

blueice2014 · 发表于 2014-1-4 16:46:12

哎，做一块板子，做得头疼。ADC转换测试电压，得到的结果，电压值不停在变化，找了半天不知道那儿原因？

电路图如下：

使用ADC0通道进行测试5V电压，5V电压经过75K和51K电阻分压。

AREF使用单独制作的稳定5V电源。

ADC转换程序如下：
uint ADC_CONVERT_V()
{
   uint result;
   DDRA&=~BIT(PA0);
   PORTA&=~BIT(PA0);
   ADMUX=0;
   ADCSR=0XC6;
   while(!(ADCSR&(BIT(ADIF))));
   result=(int)(ADC*5000.0/1023.0*12.6/5.1);
   ADCSR|=BIT(7);
   return result1;
}
这个程序在仿真软件上试验没有问题，但是在实际电路中测试，发现测试5V电压，在小数点第二位和第三位总是变化，每次测试的数值都不同。万用表实际测试5V电源很稳定，AREF电压也很稳定。

看了半天，发现LCD显示屏的RS，RW，E三个脚在AD转换的时候有电压变化，所以就将LCD这三个脚移动到别的引脚上，悬空了PA5，PA6，PA7三个引脚，这样改善后，测试得到的电压也没有明显改善。始终不知道问题出在那儿？

后来看DATASHEET上有，ADC噪声抑制模式，按照上面的说明改程序如下：
uint ADC_CONVERT_V()
{
   uint result;
   DDRA&=~BIT(PA0);
   PORTA&=~BIT(PA0);
   SREG|=BIT(7);

   ADMUX=0;
   ADCSRA|=BIT(ADEN);
   ADCSRA|=BIT(ADIE);
   MCUCR|=0X50;
   asm("SLEEP");
   while(!(ADCSR&(BIT(ADIF))));
   result=(int)(ADC*5000.0/1023.0*12.6/5.1);
   ADCSRA&=~BIT(ADIE);
   ADCSRA&=~BIT(ADEN);
   SREG&=~BIT(7);
   return result;
}
这样改后，连电压都不能测试了，怎么实验也没成功这个噪声抑制模式。不知道使用噪声抑制模式对ADC转换的结果变化有没有改善？

真心请教各位高手，耐心看看问题出在那儿？

blueice2014 · 发表于 2014-1-7 13:58:31

怎么没有人帮助呢？

，现在还没有找到问题原因！

eduhf_123 · 发表于 2014-1-7 14:40:29

AVR我不是很了解，但是你的计算可以大幅度化简：
result=(int)(ADC*5000.0/1023.0*12.6/5.1);//需要注意，应该是1024而不是1023
这一句改写成如下两行，可以节省4次浮点运算以及一次浮点到整型的转换，误差为(-1.37, +0.49)：

result = ADC;
result = (result<<3) + (result<<2) + (result+8)>>4

复制代码

如果你实在需要保证那1mV的精度，也应该先把后面的(5000.0/1023.0*12.6/5.1)这部分算好写成如下的样子：
result = ADC*12.06342

chandle2735 · 发表于 2014-1-7 14:54:39

貌似5V AREF，8位AD，实际精度电压小数点后第二第三位波动不是很正常么。。。

blueice2014 · 发表于 2014-1-9 15:09:31

eduhf_123 发表于 2014-1-7 14:40
AVR我不是很了解，但是你的计算可以大幅度化简：
result=(int)(ADC*5000.0/1023.0*12.6/5.1);//需要注意， ...

非常感谢！

blueice2014 · 发表于 2014-1-9 15:10:50

chandle2735 发表于 2014-1-7 14:54
貌似5V AREF，8位AD，实际精度电压小数点后第二第三位波动不是很正常么。。。 ...

8位AD，分辨率应该是4.9mV啊，按道理应该是小数点后面第三位变化啊？

菜鸟很热心 · 发表于 2014-1-9 16:03:45

AD转换也有误差的啊，AVR的似乎是±2LSB，那么8位AD 误差0.02V不很正常的

ada1983 · 发表于 2014-1-9 16:14:04

硬件上，在AD输入的端口上加对地滤波电容......

软件上，按照实际要求做一定的数字滤波处理......

在达到要求的情况下，采样速度可以慢一些......

按照以往用16做AD的经验，采集到的AD值一般跳动在1~2左右，即ADC的跳动范围也就差不多±2......

blueice2014 · 发表于 2014-1-9 16:18:25

菜鸟很热心发表于 2014-1-9 16:03
AD转换也有误差的啊，AVR的似乎是±2LSB，那么8位AD 误差0.02V不很正常的

10位ADC分辨率不是0.005V吗？

ada1983 · 发表于 2014-1-9 16:18:34

最近刚做了一个应用的，也是检测5V电压，不过直接用的是AVCC作参考电压的，采集出的电压最多在0.01V跳动......

blueice2014 · 发表于 2014-1-9 16:19:27

ada1983 发表于 2014-1-9 16:14
硬件上，在AD输入的端口上加对地滤波电容......

软件上，按照实际要求做一定的数字滤波处理......

这个跳动有点大吧！
我现在小数第二位跳动！

ada1983 · 发表于 2014-1-9 16:25:06

result=(int)(ADC*5000.0/1023.0*12.6/5.1);

没必要用浮点，改成如下也能用的：

result= ( (unsigned long ) ADC * 5000 * 126 / ( 1023 * 51 ) );

先做乘法，后做除法，减小余数的影响......实在想提高精度，还可对余数做一定的处理的......

ada1983 · 发表于 2014-1-9 16:30:45

blueice2014 发表于 2014-1-9 16:19
这个跳动有点大吧！
我现在小数第二位跳动！

0.01V不就是对应了0.005V的精度了么？

采样出来的 ADC 值范围是0~1023，跳动一般是1，经过运算，刚好在边界跳动话，5V电压精确到小数点后两位不刚好就是跳动0.01V么？？

M16 AD转换寻求帮助！

本帖子中包含更多资源

阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！