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atc单片机ad分辨率扩展

发布时间:2022-10-01 09:23:44

单片机芯片的半导体物理性质固定不变了,频繁开了又关变动的选择是由什么决定的

1 )直流电压检测:外部直流电压先经过隔离,模拟量隔离的方式-般有线性光耦、 隔离运放
等(不作要求也可以不可隔离) , 然后通过运放进行降压,再经过RC滤波电路后接入ADC接
口,如下图为本人常用的直流电压采样电路,直流28V电压经过高精度电阻网络降压后,再经
过差分运放进行隔离,通过差分运放可以将输入电源地( 28GND_ IN )与采集电路模拟地
AGND隔离,然后通过RC电路进行滤波,最后接入处理器ADC接口;
2 )交流电压检测:外部交流电压先经过隔离(一般采用电压互感器隔离)、变压、整流、变
压、RC滤波然后接入ADC接口。如下图为本人常用的一种交流电压采样电路,下图采样的是
400HZ交流电电压,交流电压先经过差分运放进行隔离,然后通过AD736芯片进行有效值转
换(该芯片能将交流电压转化为直流电压),然后通过运放放大 ,在经过RC电路进行滤波
(未画出,原理和上图一样) , 最后接入ADC接口。.
如何选择单片机,需考虑哪些因素?
了解了电压采样的原理之后,该如何选择合适的单片机呢?单片机种类很多, 选型确实是令
人头疼的事,但是有很重要,有很多不得不考虑的细节。单片机选型既要考虑是否能够满足
功能要求,还要考虑可靠性、经济型、供货情况等,- 般从以下几个方面进行选型:
1、单片机是否有ADC接口(模数转换接口) , ADC接口的数量, ADC接口的分辨率多少?
比如10位、12位等,以及ADC采样速率等,这是首要考虑的问题。ADC接口数量及有无直接
影响该功能,接口数量最好能满足模拟量采集要求,比如有3路模拟量则选择单片机时ADC接
口至少3路以上,没有ADC接口的单片机也不是一定不能使用 ,可以通过AD接口芯片外扩实
现,但是增加电路设让麻烦及设计成本。ADC接口的分辨率直接影响AD的采集精度,AD的
位数越高其分辨率越高,8位AD的分办率只有Vref/255,10位AD的分辨率为Vref/1023,
12位的AD分辨率为Vref/4095 ,其中Vref为单片机的基准源(参考源)。比如要求0~ 10V的
输入电压采样精度为0.5% (满偏) , 则采用8位、10位的AD都达不到要求,只有12位以上的
AD才可以,这只是软件误差,采样精度还包括硬住线路、器件等误差。AD的采样速率直接
影响AD数据的更新频率,采样速率也不 是选择越高越好,能够满足实时更新频率要求即可。
2、其它接口功能是否满足系统要求,比如普通I0口的数量是否满足要求,整个电压采集系统
是否需要SCI通讯、CAN通讯、I2C通讯、 SPI通讯等接口, 定时器、外部中断接口、PWM接
口等时候满足实际要求,以及存储器RAM、flash空间大小 ,能否满足程序数据存储等。
3、性能方面,单片机支持的最高时钟频率,选择8位、16位还是32位单片机?单片机位数决
定了处理数据的总线宽度,如16位的数据使用16位单片机- -次就可完成,使用8位单片机则
需分两次进行。还有其功耗对比,处理器都讲究低功耗,功耗越低芯片的发热量越小,性能
越稳定,可靠性越高。
4、价格方面,其它功性能参数都差不多的情况下,综合考虑价格问题,节约经济成本。
5、供货情况,是否大公司生产的芯片,该芯片是否停产?能够长期供货?等。
STM32和C51单片机比较
1、STM32单片机是意法半导体生产的32位单片机,属于ARM内核的-一个版本,比传统的51
单片机高级很多!具有很多强大的资源,比如包含USB通讯接口。其主频有24MHZ、
32MHZ、48MHZ、72MHZ、 84MHZ、100MHZ、 180MHZ等等, AD分辨率有12位、14
位、16位等,还具有DAC接口(数模转换接口),定时器、 中断口、PWM接口等等,其功
能只会比51单片机多,是功能很强大的一款单片机,绝对能够满足系统设计要求。
2、C51单片机属于8位的单片机,其常用的型号有89C51、89S51、 80C51、 87C51等,
C51单片机经过迭代升级,其功能还是不错的, C51单片机的时钟频率-般33MHZ以内 ,有
的具有ADC接口有的没有, -般具有8位、10位和12位的ADC接口,完全可以满足一般精度
的模拟量采集。常用的一-些SCI、SPI、 I2C、 PWM、定时器、中断等接口都有,推荐选
C8051系列单片机,是比较高级的单片机,内部集成了很多常用的外设。
总结: STM32和C51两种类型的单片机都是可以满足电压系统检测功能的, C51单片机较容
易入门,应用非常广泛,资料也多,而STM32单片机比C51高级得多,比较难入门。若是新
手还是建议使用C51单片机更容易实现,若想最求高级,好学有时间,有精力可以使用
STM32增长知识,积累经验也是不错的选择。

⑵ 单片机中AD转换, 为什么位数越多精度越高,两者有什么计算关系

ad转换的精度是基于 基准电压和电压分辨率的 基准电压一定要准 电压分辨率 则与位数有关 位数越高 电压的分辨率也就越高 举个例子 16位的ad 他的基准电压为2.5v 那么它能分辨 2.5/65536的电压降 8位的ad 基准电压为2.5v 那么它能分辨 2.5/256 的电压降 分辨率与精度关系 比如 电压变化了2.5/65536 的大小 8位的ad是检测不出来的 只有16位的ad才能检测出来 那么16位ad精度就更高 就好比游标卡尺比普通的尺 精度高一样的道理

⑶ A/D转换器芯片的分辨率指的是什么

分辨率是指AD转换器对输入信号的分辨能力。

A/D转换器的分辨率被定义为输入信号值的最小变化,可通过一次计数改变数字输出值。就理想的A/D转换器而言,传递函数呈阶梯状,且每个步阶宽度等于分辨率。

但使用较高分辨率(16位或16位以上)的系统时,传递函数的响应和理想的响应之间将存在较大的偏差。这是因为由A/D转换器及驱动器电路产生的噪声可降低该转换器的分辨率。

此外,如果一种直流(DC)电压被施加到理想A/D转换器的输入端并进行了多次转换,那么数字输出应始终是同一个代码。

但在现实中,输出代码却成了多个代码,在多个位置上分布(见下图的红点群集),具体取决于系统总噪声,其它因素还包括电压参考和驱动器电路。系统里噪声越多,数据点的群集范围会越大,反之亦然。

(3)atc单片机ad分辨率扩展扩展阅读:

A/D转换器的主要技术参数:

1.、转换精度

(1)分辨率

A/D转换器的分辨率以输出二进制(或十进制)数的位数来表示。它说明A/D转换器对输入信号的分辨能力。从理论上讲,n位输出的A/D转换器能区分2个不同等级的输入模拟电压,能区分输入电压的最小值为满量程输入的1/2n。

(2)转换误差

转换误差通常是以输出误差的最大值形式给出。它表示A/D转换器实际输出的数字量和理论上的输出数字量之间的差别。

2、转换时间

转换时间是指A/D转换器从转换控制信号到来开始,到输出端得到稳定的数字信号所经过的时间。A/D转换器的转换时间与转换电路的类型有关。不同类型的转换器转换速度相差甚远。

其中并行比较A/D转换器的转换速度最高,8位二进制输出的单片集成A/D转换器转换时间可达到50ns以内,逐次比较型A/D转换器次之,它们多数转换时间在10~50s以内,间接A/D转换器的速度最慢,如双积分A/D转换器的转换时间大都在几十毫秒至几百毫秒之间。

⑷ 单片机ad转换代码

1、什么是AD转换
A是模拟信号的意思,D是数字信号的意思,AD转换就是模数转换,顾名思义,就是把模拟信号转换成数字信号,例如把电压值转化为数字信号。

2、为什么要AD转换
单片机(以及其他处理器)只能处理数字信号,当单片机想要获取电路上某一点的电压值时,就得用到AD转换了,如果你直接把单片机的引脚接到电路这个点上,单片机只知道这个点的电压是低电平还是高电平,又怎么能得到他的电压值呢?例如数字式的万用表,它测量电压时,先有一个AD转换电路,把电压值转换成一个数值,然后把这个值送个单片机(当然万用表里的用的处理芯片不是单片机),单片机经过计算处理后,再把这电压值显示到显示到屏幕上。
不过现在有一些比较强的单片机,其内部已经集成了AD转换器,不需要你再外接AD转换芯片。

3、8位16位的ad转换芯片是什么意思
8位,16位就代表了AD转换芯片的转换分辨率,数字越大,分辨率越高,同时也反映了它的精度,数字越大,精度相对也越高。8位算是最低了,有些单片机里集成的AD转换器一般是10位的。12位和16位的芯片价格就比较贵了。

4、分辨率
举个简单的例子,8位芯片只能转换最小到0.01V的电压,而12位的芯片却能转换最小到0.001V的电压,如果一个电压为3.359V,8位芯片转出来后的数值是3.35V,12位芯片转换出来后是3.359V,精度比8位就高一个档次了。(注:这里数值不是正确的数值,举例用,切勿实际使用)

5、采样
采样是AD转换的速度性能指标,通俗的说就是每秒里能采样多少次,采样次数越高芯片性能越好。如果对采样不理解,也可以用另一种方式理解,就是一个AD转换芯把电压值转换成数字值这个过程所需要的时间,时间越短越好。

6、精度
精度是AD芯片的一个重要参数,表示采集到的数据和真实值之间的相差的程度。

⑸ 什么是单片机AD的精度

指的是分辨率,位数越高,分辨率越高,假设两个AD芯片基准电压相同,8位精度的分辨率是
基准电压/256
10位精度是
基准电压/1024
12位是
基准电压/4096
就是说精度高的芯片把基准电压分成了许多份,每一份的代表的电压数值就很小
如把5V电压分成100份,每份50mV,若将其分为1000份,每份是5mV,后者的精度是前者的10倍

⑹ 单片机AD转换问题。

1,什么是AD转换?
A是模拟信号的意思,D是数字信号的意思,AD转换就是模数转换,顾名思义,就是把模拟信号转换成数字信号,例如把电压值转化为数字信号。

2,为什么要AD转换?
单片机(以及其他处理器)只能处理数字信号,当单片机想要获取电路上某一点的电压值时,就得用到AD转换了,如果你直接把单片机的引脚接到电路这个点上,单片机只知道这个点的电压是低电平还是高电平,又怎么能得到他的电压值呢?例如数字式的万用表,它测量电压时,先有一个AD转换电路,把电压值转换成一个数值,然后把这个值送个单片机(当然万用表里的用的处理芯片不是单片机),单片机经过计算处理后,再把这电压值显示到显示到屏幕上。
不过现在有一些比较强的单片机,其内部已经集成了AD转换器,不需要你再外接AD转换芯片。

3,8位16位的ad转换芯片是什么意思?
8位,16位就代表了AD转换芯片的转换分辨率,数字越大,分辨率越高,同时也反映了它的精度,数字越大,精度相对也越高。8位算是最低了,有些单片机里集成的AD转换器一般是10位的。12位和16位的芯片价格就比较贵了。

4,分辨率?
举个简单的例子,8位芯片只能转换最小到0.01V的电压,而12位的芯片却能转换最小到0.001V的电压,如果一个电压为3.359V,8位芯片转出来后的数值是3.35V,12位芯片转换出来后是3.359V,精度比8位就高一个档次了。(注:这里数值不是正确的数值,举例用,切勿实际使用)

5,采样?
采样是AD转换的速度性能指标,通俗的说就是每秒里能采样多少次,采样次数越高芯片性能越好。如果对采样不理解,也可以用另一种方式理解,就是一个AD转换芯把电压值转换成数字值这个过程所需要的时间,时间越短越好。

6,精度?
精度是AD芯片的一个重要参数,表示采集到的数据和真实值之间的相差的程度。例如单片机转换出来的结果是0.3V,而实际可能是0.31V,这样就相差了0.01V。这种误差是不可避免无法消除的。这和在第3点中提到的位数有关,位数越高,这样的误差越小。

7,这些知识点在“数字电路基础”一书中有详细解释,说明你数字电路没学好,自己好好加油了。

⑺ AVR单片机如何提高AD采集精度抗干扰,去除噪声这些,请提供一些解决方案。请大侠帮个忙。

1.加强模拟电压的滤波,信号源稳定是第一位要考虑的,否则后续处理会很累,需要用很多办法,耗费单片机机时。同时要注意模拟地和数字地分开布线。
2.由于M128的内部精度是固定的,要想再提高精度就需要采用“过采样”技术。条件是需要白噪声的环境,通过用每4倍过采样来, 提高1位的分辨率。
3.软件滤波。滤波的方法很多,建议你搜 “经典软件滤波” 有很详细的说明。文章列举了各种软件滤波的方法,并评价其优缺点。

⑻ 单片机AD增益问题

这个。。增益是放大倍数吧?输入1mv增益128即是128mv?
24位就是说的分辨率,例如满量程5v,分辨率就是5/16777216=0.000000298v,你如果pcb没有处理好的话数据会乱跳的,如此高的精度,对线路板的抗干扰要求很高,一般应用直接单片机ad转换是10位足够了。

⑼ 如何增加AD的分辨率

我也在找相同的问题,我的要求更高。。。。0.1mv精度,需要保留到0.01mv。得14bit以上的精度,貌似没办法解决,只能外置ad芯片和基准电压。但我程序方面就是一个灯,找不到资料就傻眼了。。。。

⑽ c8051f350单片机 24位ad可以做到多少位的分辨率 啊

如果参考电压是5v,那么24位AD可以精确到0.3uv啦!够你用啦!5v除以24位。24位=24个二进制1,可以转换十进制在除。

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