STM32如何通过内部VREF得到实际的VDDA值

2万 · 2017-11-15 14:14

我们经常会使用STM32 ADC功能测试外部电压，在一些精度不高的场合，我们一般就用3.3V作为参考电压来计算测到的电压值。不过，这种情况很少见，可能只有单片机学习板才会这样使用。因为我们使用的3.3V稳压芯片，很少有标准的3.300V输出，有可能是3.270V，也可能是3.345V,而且，还存在个体差异，这个板子上的电压是3.294V，另外一个板子上面，就可能是3.312V。如果我们都用3.300来计算的话，同样的电压，测出来的结果就会存在mV级别的差异。
在实际使用中，我们一般使用外部基准电压芯片，例如，100脚的STM32一般都有VREF引脚，就是用来接外部基准电压芯片，例如REF3133，输出的电压是标准的3.300V。

2万 · 2017-11-15 14:14

为什么不用基准电压芯片作为电源供电芯片？
因为基准电压芯片的输出电流都是小于25mA的，对于一般的电路板应用，这么点输出电流不足以让电路板工作。

2万 · 2017-11-15 14:15

不同的STM32 如何使用基准电压芯片？
对于100脚及其以上的芯片，把基准电压芯片连接到VREF芯片即可。
对于100脚以下的芯片，STM32没有把VREF引脚引出来，所以，我们只能把基准电压芯片连接到VDDA引脚。注意，STM32单片机上面有好多电源引脚，其中有若干VDD引脚，只有一个VDDA引脚，VDDA引脚就是模拟供电引脚。不过，需要注意，VDDA的电压不是随便定义的。例如，STM32F051系列单片机就规定，VDDA必须要大于或者等于VDD才可以正常工作，所以这时候，最好是给单片机3.0V供电，再给VDDA采用一个3.3V的基准电压芯片供电。
0.png

2万 · 2017-11-15 14:16

不用电压基准电压芯片可以吗？
如果在你的应用中，VDDA引脚和VDD引脚连在一起，都是由电源芯片供电，这时候，如果你能知道VDDA的实际电压，也可以得到精确的ADC结果。例如，你可以用万用表测到VDDA电压，例如，是3.286V，你就可以使用3286来计算。不过，这也只能是在实验的时候，在实际使用中，如果你做了1万个板子，然后需要用万用表量1万个板子的电源电压，然后再给每个板子修改程序，显示是不可能的。
所以，STM32给我们又一个解决方案，STM32在内部都有一个参考电压引脚，可以通过配置，把这个脚连接到ADC输入引脚，是内部连接。然后再计算实际的VDDA值。不过，STM32也存在个体差异，所以，它并没有在手册上给出我们这个参考电压是多大。而是用出厂时调教好的校准值和得到的参考电压值一起使用。

2万 · 2017-11-15 14:20

/**
  * @brief  ADC Configuration
  * @param  None
  * @retval None
  */
static void ADC_Config(void)
{
  ADC_InitTypeDef    ADC_InitStructure;
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

  /* GPIOC Periph clock enable */
  RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA, ENABLE);

  /* ADC1 Periph clock enable */
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);

  /* Configure ADC Channel 0 as analog input */
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;
  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL ;
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

  /* ADCs DeInit */
  ADC_DeInit(ADC1);

  /* Initialize ADC structure */
  ADC_StructInit(&ADC_InitStructure);
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);

/* Convert the ADC1 Channel 0 with 239.5 Cycles as sampling time */
  ADC_ChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_Vrefint , ADC_SampleTime_239_5Cycles);
ADC_VrefintCmd(ENABLE);

  /* 得到基准电压校准值 */
VREFINT_CAL = *(__IO uint16_t *)(0X1FFFF7BA);

/* ADC Calibration */
  ADC_GetCalibrationFactor(ADC1);

/* Enable the ADC peripheral */
  ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);

  /* Wait the ADRDY flag */
  while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_ADRDY));

  /* ADC1 regular Software Start Conv */
  ADC_StartOfConversion(ADC1);
}

2万 · 2017-11-15 14:21

// 主函数
int main(void)
{
delay_ms(200);
ADC_Config();
UART1_Init();

while(1)
{
VREFINT_DATA =ADC_GetConversionValue(ADC1);
VDDA_VAL = (3.3*VREFINT_CAL)/VREFINT_DATA;
printf("\n\rVDDA:%.3fV\n\r",VDDA_VAL);
while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);
delay_ms(1000);
}
}

2万 · 2017-11-15 14:21

关键代码已经贴上

2万 · 2017-11-15 14:28

程序工程附件

STM32如何通过内部VREF得到实际的VDDA值

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