灵动MCU可以通过一些内置功能和软件手段处理小电压信号。

只看该作者 · 2025-4-30 00:36

在没有外部运放的情况下，灵动MCU（如 MM32 系列）可以通过一些内置功能和软件手段处理小电压信号。虽然这无法完全替代高精度模拟前端，但对一些低速、低精度应用是可行的。

方法一：调整 ADC 参考电压（间接提升灵敏度）
灵动MCU的部分型号支持内部参考电压源（V<sub>REFINT</sub>），你可以：

将 ADC 的参考电压设置为内部 1.2V 或 2.5V（若支持）

小信号（比如 0.2V、0.5V）在 1.2V 参考电压下更容易占满 ADC 有效位数

举例
0.5V 在 3.3V参考下仅占 ADC 滿量程的 ~15%

改为 1.2V参考下可提升到 ~42%，提高分辨率

⚠ 注意：是否支持内部参考电压要查具体芯片的数据手册，如 MM32F103 无此功能，而 MM32L系列部分型号支持。

方法二：多次采样 + 软件平均（增强有效位）
利用 ADC 多次采样 + 平均滤波或加权累积可提高精度，间接“放大”信号：

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uint32_t sum = 0;
for (int i = 0; i < 64; i++) {
sum += ADC_Read();
}
uint16_t average = sum / 64;
64次平均理论上提升2~3位有效分辨率

对小电压的微小波动更敏感

软件简单，适合低速信号（如电池、温度类）

方法三：使用内部比较器（COMP）判断低电压阈值
部分灵动芯片（如 MM32L系列）内置模拟比较器（COMP）模块，可用来：

检测某电压是否低于某固定值

无需ADC、无需MCU干预

你可以连接小电压信号到 COMP 输入，与参考电压比较，判断其是否越界。

优点：硬件快速判断、支持中断、低功耗
⚠ 限制：只能判断“高/低于阈值”，无法获取电压值

方法四：ADC 软件“归一化放大”处理（比例缩放）
对于输入信号范围已知的小电压（如 0~500mV），可在软件中将其按比例扩大处理：

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float voltage = (adc_val / 4095.0) * 3.3;  // 得到原始电压
float scaled = voltage * 6.6;             // 归一化到0~3.3V区间
用于软件后处理、界面显示、算法决策

并不会实际提高 ADC 分辨率

MCU 本身无法模拟硬件“增益放大”的限制

项目支持情况
模拟前级增益                                     MCU 不支持（需外部运放）
数字后处理放大                                     可软件实现
内部可编程增益放大（PGA）             灵动多数型号无此模块
低压信号判定                                     可用比较器/滤波优化