【CuriosityNano测评报告】+ AVR64DD32ADC多路电压表实验

登录 · 发表于 2022-11-24 13:21

#申请原创#

在之前的测评计划中是准备做一个8路电压表+1路电流表的实验，实验的电路图如下：

下面是整个实验的装置照片：

其中显示器左边是一个可调电源。鼠标边上的盒子是一个用于测量电流的负载，其实就是对盒子里的锂电池进行充电。右边则是ADC采样电阻和AVR64DD32核心板。
MCC的配置如下：
开通了10个通道，目前仅测试了8路电压转换和1路电流转换，预留的一个通道是准备日后监测锂电池电压的：

各个通道的编号在列表中可以查到：

比较参照电压选择2.048v:

电压采样电阻的比例是0.2/4.7，电流采样电阻是5毫欧。采样滤波是连续采样8次，然后取平均值并与之前的数据各占50%。代码如下：

复制

        ADC_Val = 0;                            //读取电压通道1

        for(i=0; i<8; i++){

            ADC_Val += ADC0_GetConversion(ADC_MUXPOS_AIN18_gc);

            DELAY_milliseconds(1);

        }

        value[1] = value[1]/2 + ADC_Val>>6;     //当前转换值（8次相加）除以8（右移3位）再取50%（右移1位）与之前数值的50%相加，得到享受滤波值

//        value[1] = ADC_Val>>6;

        LCD_write_GT_value(14,2,3,1,0,1,value[1]);//x,y,L,D,N,val :座标、长度、前导零（1显示 0不显示）、字体（0大字体 1中字体）、变量

开始测试时数据波动很大，而且后续通道的读数会受到之前通道数据的影响，最后在每次采样后延时1毫秒，这样读数才比较稳定。
经过反复修改，实际数值为右移6位时，电压数值与实际比较接近，当可调电源的电压输出为1.4v时，采样转换的数值为1.5v：

两者相差0.1v，这点误差应该可以忽略不计，因为可调电源的电压表也不是很准确，而我又没有高位电压表来校准，在实际使用过程中也没有那么高的需求。
经过测试，8路电压表除了第一通道有初始值0.1外，其他通道均基本正常，只是电流检测不正常，无论是否接负载，检测结果没有变化。按照电路设计，采样电阻为5毫欧时，如果有1安电流通过，采样电阻两端将产生5毫伏电压，而MCU的ADC分辨率应为2.048v/4096=0.5毫伏，应该可以检测到0.1安的电流变化，我采用的锂电池充电负载电流约为0.2～0.5安，理论上完全可以检测得到变化，但实际测试过程中却毫无变化，下一步准备降低参照电压再试试看。
下面是主函数代码：

复制

int main(void)

{

    uint8_t i=0,j=0;

    uint32_t ADC_Val;

    SYSTEM_Initialize();

//    USART0_Enable();

    printf("Hello World\r\n");



    SW0_SetDigitalInput();

    SW0_SetPullUp();

    SW0_EnableInterruptForFallingEdge();         //设置引脚的中断模式

    PF6_SetInterruptHandler(SW0_Handler);        //指定中断处理的函数



    LCD_init();                                  //LCD初始化

    display_begin();

    DELAY_milliseconds(2000);

    

    display_main();

    

    TCA0_EnableInterrupt();

    Led0_SetHigh();

    

    while(1)

    {

        ADC_Val = 0;                            //读取电流值

        for(i=0; i<8; i++){

            ADC_Val += ADC0_GetConversion(ADC_MUXPOS_AIN17_gc);

            DELAY_milliseconds(1);

        }

//        value[0] = value[0]/2 + ADC_Val>>1 - 600;  //当前转换值（8次相加）除以8（右移3位）再取50%（右移1位）与之前数值的50%相加，得到享受滤波值

        value[0] = ADC_Val>>3;

        LCD_write_GT_value(106,6,5,3,0,1,value[0]);//x,y,L,D,N,val :座标、长度、小数、前导零（1显示 0不显示）、字体（0大字体 1中字体）、变量

        

        ADC_Val = 0;                            //读取电压通道1

        for(i=0; i<8; i++){

            ADC_Val += ADC0_GetConversion(ADC_MUXPOS_AIN18_gc);

            DELAY_milliseconds(1);

        }

        value[1] = value[1]/2 + ADC_Val>>6;     //当前转换值（8次相加）除以8（右移3位）再取50%（右移1位）与之前数值的50%相加，得到享受滤波值

//        value[1] = ADC_Val>>6;

        LCD_write_GT_value(14,2,3,1,0,1,value[1]);//x,y,L,D,N,val :座标、长度、前导零（1显示 0不显示）、字体（0大字体 1中字体）、变量

        

        ADC_Val = 0;                            //读取电压通道2

        for(i=0; i<8; i++){

            ADC_Val += ADC0_GetConversion(ADC_MUXPOS_AIN7_gc);

            DELAY_milliseconds(1);

        }

        value[2] = value[2]/2 + ADC_Val>>6;     //当前转换值（8次相加）除以8（右移3位）再取50%（右移1位）与之前数值的50%相加，得到享受滤波值

//        value[2] = ADC_Val>>6;

        LCD_write_GT_value(64,2,3,1,0,1,value[2]);//x,y,L,D,N,val :座标、长度、前导零（1显示 0不显示）、字体（0大字体 1中字体）、变量



        ADC_Val = 0;                            //读取电压通道3

        for(i=0; i<8; i++){

            ADC_Val += ADC0_GetConversion(ADC_MUXPOS_AIN27_gc);

            DELAY_milliseconds(1);

        }

        value[3] = value[3]/2 + ADC_Val>>6;     //当前转换值（8次相加）除以8（右移3位）再取50%（右移1位）与之前数值的50%相加，得到享受滤波值

//        value[3] = ADC_Val>>6;

        LCD_write_GT_value(114,2,3,1,0,1,value[3]);//x,y,L,D,N,val :座标、长度、前导零（1显示 0不显示）、字体（0大字体 1中字体）、变量

        

        ADC_Val = 0;                            //读取电压通道4

        for(i=0; i<8; i++){

            ADC_Val += ADC0_GetConversion(ADC_MUXPOS_AIN1_gc);

            DELAY_milliseconds(1);

        }

        value[4] = value[4]/2 + ADC_Val>>6;     //当前转换值（8次相加）除以8（右移3位）再取50%（右移1位）与之前数值的50%相加，得到享受滤波值

//        value[4] = ADC_Val>>6;

        LCD_write_GT_value(164,2,3,1,0,1,value[4]);//x,y,L,D,N,val :座标、长度、前导零（1显示 0不显示）、字体（0大字体 1中字体）、变量

        

        ADC_Val = 0;                            //读取电压通道5

        for(i=0; i<8; i++){

            ADC_Val += ADC0_GetConversion(ADC_MUXPOS_AIN6_gc);

            DELAY_milliseconds(1);

        }

        value[5] = value[5]/2 + ADC_Val>>6;     //当前转换值（8次相加）除以8（右移3位）再取50%（右移1位）与之前数值的50%相加，得到享受滤波值

//        value[5] = ADC_Val>>6;

        LCD_write_GT_value(14,4,3,1,0,1,value[5]);//x,y,L,D,N,val :座标、长度、前导零（1显示 0不显示）、字体（0大字体 1中字体）、变量

        

        ADC_Val = 0;                            //读取电压通道6

        for(i=0; i<8; i++){

            ADC_Val += ADC0_GetConversion(ADC_MUXPOS_AIN19_gc);

            DELAY_milliseconds(1);

        }

        value[6] = value[6]/2 + ADC_Val>>6;     //当前转换值（8次相加）除以8（右移3位）再取50%（右移1位）与之前数值的50%相加，得到享受滤波值

//        value[6] = ADC_Val>>6;

        LCD_write_GT_value(64,4,3,1,0,1,value[6]);//x,y,L,D,N,val :座标、长度、前导零（1显示 0不显示）、字体（0大字体 1中字体）、变量



        ADC_Val = 0;                            //读取电压通道7

        for(i=0; i<8; i++){

            ADC_Val += ADC0_GetConversion(ADC_MUXPOS_AIN2_gc);

            DELAY_milliseconds(1);

        }

        value[7] = value[7]/2 + ADC_Val>>6;     //当前转换值（8次相加）除以8（右移3位）再取50%（右移1位）与之前数值的50%相加，得到享受滤波值

//        value[7] = ADC_Val>>6;

        LCD_write_GT_value(114,4,3,1,0,1,value[7]);//x,y,L,D,N,val :座标、长度、前导零（1显示 0不显示）、字体（0大字体 1中字体）、变量

        

        ADC_Val = 0;                            //读取电压通道8

        for(i=0; i<8; i++){

            ADC_Val += ADC0_GetConversion(ADC_MUXPOS_AIN3_gc);

            DELAY_milliseconds(1);

        }

        value[8] = value[8]/2 + ADC_Val>>6;     //当前转换值（8次相加）除以8（右移3位）再取50%（右移1位）与之前数值的50%相加，得到享受滤波值

//        value[8] = ADC_Val>>6;

        LCD_write_GT_value(164,4,3,1,0,1,value[8]);//x,y,L,D,N,val :座标、长度、前导零（1显示 0不显示）、字体（0大字体 1中字体）、变量

        

        printf("电流值=%d\r\n",value[0]);

        printf("电压通道1=%d\r\n",value[1]);

        printf("电压通道2=%d\r\n",value[2]);

        printf("电压通道3=%d\r\n",value[3]);

        printf("电压通道4=%d\r\n",value[4]);

        printf("电压通道5=%d\r\n",value[5]);

        printf("电压通道6=%d\r\n",value[6]);

        printf("电压通道7=%d\r\n",value[7]);

        printf("电压通道8=%d\r\n\r\n",value[8]);

        

        if(ms>wait){

            ms = 0;

            Led0_Toggle();

        }

    }    

}

这是通过串口收到的数据截图：

发表于 2022-11-28 15:19

很棒的创作，谢谢分享

发表于 2022-11-29 10:39

pzsh 发表于 2022-11-28 15:19
很棒的创作，谢谢分享

谢谢夸奖！待解决了电流采样检测问题，完善了电路图之后准备重新打板，将整个装置放在小盒子中使用。

发表于 2022-12-1 21:05

不同通道之间的ADC会存在串扰的吗

发表于 2022-12-1 21:47

AVR64DD32的性能怎么样？

发表于 2022-12-2 10:57

sanfuzi 发表于 2022-12-1 21:05
不同通道之间的ADC会存在串扰的吗

两次转换之间加了1毫秒的延时之后，通道之间的串扰就不十分明显，我再增加延时时间试试看。

发表于 2022-12-4 20:30

这个ADC最大支持几个通道的？

[PIC®/AVR®/dsPIC®产品] 【CuriosityNano测评报告】+ AVR64DD32ADC多路电压表实验

本帖子中包含更多资源

相关帖子

浏览过的版块