求教STC15F2K60S2 ADC采集问题，辛苦各位群友

ID:164172 · 发表于 2018-4-2 10:36

1、ADC采集出现+-1的偏移量；
例：采集到的数值始终在570 571 572 三个数值中跳变
2、采集目标为NTC温感电阻
3、原理图如下

4、ADC采集及滤波代码如下

<div>#include <adc.h>
#include "math.h"
#define ADC_POWER 0x80 //ADC电源控制位
#define ADC_FLAG 0x10 //ADC完成标志位
#define ADC_START 0x08 //ADCADC起始控制位
#define ADC_SPEEDLL 0x00 //540个始终周期
#define FILTER_N 12
const float Rp=10000.0; //10K
const float T2 = (273.15+25.0);//T2
const float Bx = 3950.0;//B
const float Ka = 273.15;
/*----------------------------
读取ADC结果
----------------------------*/
uint GetADCResult(uchar ch)
{
uint b;
uint c;
ADC_CONTR = ADC_POWER | ADC_SPEEDLL | ch | ADC_START;
_nop_(); //等待
_nop_();
_nop_();
_nop_();
while (!(ADC_CONTR & ADC_FLAG));//等待ADC转换完成
ADC_CONTR &= ~ADC_FLAG; //Close ADC
b = ADC_RES;
b = b << 2;
c = ADC_RESL;
b = b | c ;
ADC_RES = 0;
ADC_RESL = 0;
return b; //返回ADC结果
}
/****************滤波*****************/
</div><div>
uint filter(uchar chnn)
{
uint i,j;
uint filter_temp, filter_sum = 0;
uint filter_buf[FILTER_N];
for(i = 0; i < FILTER_N; i++)
{
filter_buf[i] = GetADCResult(chnn);
Delay2(2);
}
for(j = 0; j < FILTER_N - 1; j++)
{
for(i = 0; i < FILTER_N - 1 - j; i++)
{
if (filter_buf[i] > filter_buf[i + 1])
{
filter_temp = filter_buf[i];
filter_buf[i] = filter_buf[i + 1];
filter_buf[i + 1] = filter_temp;
}
}
}
for(i = 1; i < FILTER_N - 1; i++)
filter_sum += filter_buf[i];
return filter_sum / (FILTER_N - 2);
}
/********AD数值转换阻值**********/
double AD_R(uchar chn)
{
double ADR;
double b;
double a;
ADR = filter(chn);
b = 1023 - ADR;
a = 10000/b*ADR;
return a;
}
/************阻值转换温度******************/
float Get_Temp(uchar chhhh)
{
float Rt;
float temp;
Rt = AD_R(chhhh);
//like this R=5000, T2=273.15+25,B=3470, RT=5000*EXP(3470*(1/T1-1/(273.15+25)),
temp = Rt/Rp; //Rp=10000.0; //10K
temp = log(temp);//ln(Rt/Rp)
temp/=Bx;//ln(Rt/Rp)/B
temp+=(1/T2);
temp = 1/(temp);
temp-=Ka;
temp = temp*10;
return temp;
}
/*----------------------------
初始化ADC
----------------------------*/
void InitADC()
{
P1ASF = 0xff; //设置P1口为AD口
ADC_RES = 0; //清除结果寄存器
ADC_CONTR = ADC_POWER | ADC_SPEEDLL;
Delay2(2); //ADC上电延时
/*----------------------------
延时
----------------------------*/
void Delay2(uint n)
{
uint x;
while (n--)
{
x = 5000;
while (x--);
}
}</div><div>
</div><div>请教如何能让计算得到的温度变得稳定，或者滤波后的ADC数值稳定。。。</div><div>希望各位大神能帮忙一二
</div>

复制代码

ID:164172 · 发表于 2018-4-2 20:40

那位大神来帮帮我啊怎么一个人都没有呢求救啊

ID:164172 · 发表于 2018-4-4 10:56

不是说好了 24小时必答吗？？？求指教啊……那位前辈高人上帝老大来帮我一下卡了好多天了

ID:251640 · 发表于 2018-4-4 13:14

电源对其精度影响也比较大,弄个电源基准再试试.

ID:213173 · 发表于 2018-4-4 15:42

NTC热敏电阻的温阻曲线是非线性的，用浮点计算的方法误差很大。一般用厂家提供的温阻表为基础制作数组表格，用ADC转换结果通过查表法获取温度值为佳。

ID:159139 · 发表于 2018-4-4 20:21

采用查表法，并使用较稳定电源。

ID:286600 · 发表于 2018-4-4 20:53

AD转换时尽可能不改变单先机各脚电平，再一个是用基准电压也做AD转换，根据基准电压值，两个转换值，求所测电压。转换值应是多次测量弃最大最小后得的均值。

ID:298533 · 发表于 2018-4-5 13:18

你采集的值要用滤波器算法，这样的值才稳定

ID:96072 · 发表于 2018-4-5 13:47

网上有详细的滤波器算法说明，找找下

ID:164172 · 发表于 2018-4-7 10:00

wulin 发表于 2018-4-4 15:42
NTC热敏电阻的温阻曲线是非线性的，用浮点计算的方法误差很大。一般用厂家提供的温阻表为基础制作数组表格 ...

讨论的问题并不是温度是否准确，而是ADC采集的数据出现浮动漂移，谢谢你的回答

ID:164172 · 发表于 2018-4-7 10:02

nklug 发表于 2018-4-4 20:53
AD转换时尽可能不改变单先机各脚电平，再一个是用基准电压也做AD转换，根据基准电压值，两个转换值，求所测 ...

我的代码中，包含了软滤波，主要是ADC采集数值一直在570 571 572 中来回跳转，致使计算得出的温度一直跳变

ID:164172 · 发表于 2018-4-7 10:04

15861476366 发表于 2018-4-5 13:18
你采集的值要用滤波器算法，这样的值才稳定

有滤波算法，依旧出现温度跳变，这个不知道怎么样才能解决，或者有什么更好的滤波算法

ID:164172 · 发表于 2018-4-7 10:04

HEIZI555 发表于 2018-4-5 13:47
网上有详细的滤波器算法说明，找找下

代码中已经包含滤波算法，并且尝试了多种滤波算法均不能保证每次滤波后出现稳定数值

ID:213173 · 发表于 2018-4-7 21:18

大米饭发表于 2018-4-7 10:00
讨论的问题并不是温度是否准确，而是ADC采集的数据出现浮动漂移，谢谢你的回答

不管你采用什么方法滤波都不容易得到非常稳定的数值，“采集数值一直在570 571 572 中来回跳转”说明你得到的数据已经足够稳定了，只是你对数据的后期处理不到位，才致使你感觉不稳定。

ID:303420 · 发表于 2018-4-8 03:47

可以查表，然后换个算法试试。

ID:273583 · 发表于 2018-4-8 07:14

NTC热敏电阻的温阻曲线是非线性的，用浮点计算的方法误差很大。一般用厂家提供的温阻表为基础制作数组表格，用ADC转换结果通过查表法获取温度值为佳。
与7楼意见相同！

ID:301968 · 发表于 2018-4-8 09:35

如果数值在一个范围内稳定变化，可以在三个值取平均值，那不就很稳定了吗？

ID:301968 · 发表于 2018-4-8 09:36

三个值相加，取平均值使用。

ID:303835 · 发表于 2018-4-8 17:24

求学，跟着各位大佬学习

ID:164172 · 发表于 2018-4-12 10:47

邓文雄ABC 发表于 2018-4-8 09:35
如果数值在一个范围内稳定变化，可以在三个值取平均值，那不就很稳定了吗？

并不是每次都是这样的，采集三次可能出现的全都是572 572 572 也可能是573 572 572

ID:644988 · 发表于 2019-11-23 15:25

你这个是硬件问题，103P不要串联在电阻上，换成106P一边接地当滤波电容，这样就不会跳了。

ID:245004 · 发表于 2019-11-23 22:50

21楼的建议值得参考，虽然不一定是那个原因。电容是对于交流是导通的，你接到VCC起到相反的作用。
建议给Avcc接一个大电解。
前面有个别回答是不对的，这个电路不必苛求供电电压多精准，或者需要什么基准电压，你可以根据公式推导一下就知道为什么了。
抱歉的是晚上真的没精力看楼主的程序了，不过记得之前曾这样做这种平滑电压：例如，一个数组有N个变量，每次把最新的和之前的N-1个变量平均，每次淘汰最早的一个，这样波动会降到最小。改天有精力再学习楼主的程序。

ID:245004 · 发表于 2019-11-24 16:45

刚才看了这位朋友的程序，大概过程看明白了，那个温度函数没用过，详细原理暂时不了解。对这段程序做了个简单的修改。
主要是对ADC做了一点修改：因为每次要关闭ADC，所以下次打开应该等待稳定延时；
对计算函数做了一点简化：因为偏置电阻阻值10K等于Rp，所以抵消了一步计算；
对滤波做了一点修改：因为用左移代替除法能更快一点；
以上修改对结果估计也没啥帮助，只是共师兄习一下。因为没有条件测试，如有错误望网友及时指正。

#include <adc.h>
#include "math.h"

#define ADC_POWER 0x80 // ADC电源控制位
#define ADC_FLAG 0x10    // ADC完成标志位
#define ADC_START 0x08 // ADC起始控制位
#define ADC_SPEEDLL 0x00  // 540个时钟周期
// #define BUFF_LENGTH 12
const float Rp = 10000.0;       // 10K
const float T2 = (273.15 + 25.0);  // T2
const float Bx = 3950.0;          // B
const float Ka = 273.15;
/*----------------------------
读取ADC结果
----------------------------*/
uint GetADCResult(uchar ch) {
  ADC_CONTR = ADC_POWER | ADC_SPEEDLL;
  Delay2(2);  // ADC上电延时
  ADC_CONTR = ADC_POWER | ADC_SPEEDLL | ch | ADC_START;
  while (!(ADC_CONTR & ADC_FLAG)) {
  }                                     //等待ADC转换完成
  ADC_CONTR &= ~ADC_FLAG;                // Close ADC
  return ((uint)ADC_RES << 2 | ADC_RESL);  //返回ADC结果
}

/****************滤波*****************/
#define BUFF_LENGTH 18  // 过滤函数数组长度
uint filter(uchar chnn) {
  uint i;
  uint j;
  uint uiTemp;
  uint uiSum;
  uint uiBuf[BUFF_LENGTH];

  for (i = 0; i < BUFF_LENGTH; i++) {
uiBuf[i] = GetADCResult(chnn);
Delay2(2);
  }
  // 排序：把最大值移到数组最后，最小值留到数组最前
  for (j = 0; j < BUFF_LENGTH - 1; j++) {
for (i = 0; i < BUFF_LENGTH - 1 - j; i++) {
   if (uiBuf[i] > uiBuf[i + 1]) {
      uiTemp = uiBuf[i];
      uiBuf[i] = uiBuf[i + 1];
      uiBuf[i + 1] = uiTemp;
   }
}
  }
  // 取中间(BUFF_LENGTH - 2)个数，求平均值
  for (i = 1; i < BUFF_LENGTH - 1; i++) {
uiSum += uiBuf[i];
  }

  // uiSum = uiSum / (BUFF_LENGTH - 2);
  uiSum >>= 4;  // uiSum / 16
  return uiSum;
}

/********AD数值转换阻值**********/
/*double AD_R(uchar chn) {
  double adcDataTR;  // 温敏电阻上的分压数据
  double adcDataR; // 偏置电阻上的分压数据
  double rT;       // 温敏电阻阻值
  adcDataTR = filter(chn);
  adcDataR = 1023 - adcDataTR;
  rT = 10000 / adcDataR * adcDataTR;
  return rT;
}*/

/************阻值转换温度******************/
float Get_Temp(uchar chhhh) {
  // float Rt;
  float adcDataTr;  // 温敏电阻上的分压的ADC数据
  float temp;
  // Rt = AD_R(chhhh);
  adcDataTr = filter(chhhh);
  // like this R=5000, T2=273.15+25,B=3470,
  // RT=5000*EXP(3470*(1/T1-1/(273.15+25)),
  // temp = Rt / Rp;
  // = 10000 / adcDataR * adcDataTr / Rp;
  // 因为(Rp=上拉偏置电阻10000)
  // temp = adcDataTr / adcDataR;
  temp = adcDataTr / (1023 - adcDataTr);
  temp = log(temp);  // ln(Rt/Rp)
  temp /= Bx;       // ln(Rt/Rp)/B
  temp += (1 / T2);
  temp = 1 / (temp);
  temp -= Ka;
  temp += 0.5;  // 加0.5误差矫正
  temp = temp * 10;
  return temp;
}
/*----------------------------
初始化ADC
----------------------------*/
void InitADC(void) {
  P1ASF = 0xff;  //设置P1口为AD口
  CLK_DIV &= ~0x20;
  ADC_RES = 0;  //清除结果寄存器
  ADC_RESL = 0;
}

/*----------------------------
延时
----------------------------*/
void Delay2(uint n) {
uint x;

while (n--)
{
      x = 5000;
      while (x--);
}
}

ID:25310 · 发表于 2019-11-24 20:51

这是误差之内的数字可以接受啊，后起处理就行了

ID:25310 · 发表于 2019-11-25 08:09

哪个并在上拉电阻上的电容有点诡异，并到NTC上倒可以理解！

ID:586438 · 发表于 2019-11-25 08:16

我也遇到这样的问题我是用温度来控制继电器的打开和关闭因为跳变导致继电器一直嗒嗒嗒

ID:644988 · 发表于 2019-11-25 16:40

bh2030693 发表于 2019-11-23 22:50
21楼的建议值得参考，虽然不一定是那个原因。电容是对于交流是导通的，你接到VCC起到相反的作用。
建议给A ...

其实我司在做项目时都是这样做，一般做锂电池电量检测开关保护都是在单片机采样脚前（尽量离IC脚要近）串个1K再用一个106P滤波，效果很好。如果要实时显示，做个一表或取个平均值就行。一个项目要软硬结合才是最好解决方法。

ID:262356 · 发表于 2019-11-26 21:23

你硬件改下试试

ID:25310 · 发表于 2019-11-28 09:12

snchj 发表于 2019-11-26 21:23
你硬件改下试试

这个硬件同我的想法一样，我的AD也用了47uF，对反应不用太快的检测大电容确实有效。

ID:25310 · 发表于 2019-11-28 09:24

最近我也在调试一个AD相关的项目，刚好测试了这段滤波代码，感觉确实波动很大。用了一个最基本的平均数滤波也比这个效果好。楼主可以试一试。
u16 Get_Adc_Average(u8 ch,u8 times)
{
   u32 temp_val=0;

   u8 t;

for(t=0;t<times;t++)
{
temp_val+= Get_ADC10bitResult(ch);

delay_us(10);
}
return temp_val/times;
}

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