关于ADC0832采集电压的范围

ID:549426 · 发表于 2020-11-10 20:15

如果采集的电压不在0-5V，电压是-1v-3v，这种程序应该怎么写，或者这个电压在0-1v这个程序又该怎么写，谢谢！

ID:213173 · 发表于 2020-11-11 07:51

如果采集的电压不在0~VCC范围，假设是±1.5V，可以通过双电源运放转换到0~VCC。采集到的ADC数据通过运算就可以显示正负值。

ID:549426 · 发表于 2020-11-12 23:23

wulin 发表于 2020-11-11 07:51
如果采集的电压不在0~VCC范围，假设是±1.5V，可以通过双电源运放转换到0~VCC。采集到的ADC数据通过运算就 ...

现在在做一个PM2.5检测系统，目前在网上查询到的很多都是用夏普模块做的，现在我手上拿到的模块，初始无尘电压是0.2v，而夏普的电压是0.9v，看了别人的算法是：
         DUST=Error_Correct(ADC_Get,10);
      DUST_Value=(DUST/256.0)*5;//转化成电压值
      DUST_Value=(DUST_Value*0.17-0.1)*1000;//固体悬浮颗粒浓度计
里面这个算法公式电压值乘0.17在减0.1是怎么来的，如果我要换成自己手里的模块，公式应该怎么变换，谢谢

ID:549426 · 发表于 2020-11-12 23:29

wulin 发表于 2020-11-11 07:51
如果采集的电压不在0~VCC范围，假设是±1.5V，可以通过双电源运放转换到0~VCC。采集到的ADC数据通过运算就 ...

https://kdocs.cn/l/srCscYPuHbqz?f=111
[文档] GP2Y1010AU_设计参考指南及原理.pdf
https://kdocs.cn/l/sqjSGUZ0Y7jH?f=111
[文档] SS-关于日本友穗（株）DSH02灰尘传感器规格书-20160506.pdf
这是我拿到的模块和夏普模块，如果要修改浓度算法，该怎么修改，谢谢！

ID:128695 · 发表于 2020-11-12 23:34

如果有正负电压，一般需要通过模拟电路如运放加法器抬升到正电压进行检测，如果是0~1V这种小电压为了保证精度可以通过运放放大到adc满量程范围，如对精度要求不高也可以只利用adc的1/5范围进行采集

ID:549426 · 发表于 2020-11-12 23:42

dreamtek 发表于 2020-11-12 23:34
如果有正负电压，一般需要通过模拟电路如运放加法器抬升到正电压进行检测，如果是0~1V这种小电压为了保证精 ...

我现在有个传感器输出是0.2-3.5v这种用你说的办法写程序的时候怎么写

ID:213173 · 发表于 2020-11-13 06:25

ybsuse 发表于 2020-11-12 23:23
现在在做一个PM2.5检测系统，目前在网上查询到的很多都是用夏普模块做的，现在我手上拿到的模块，初始无 ...

ADC采样和显示测量结果是两回事。传感器的输出电压范围远小于ADC采样电压范围会明显影响采样精度。通常在传感器与ADC之间加入运算放大器，以使两者适用电压变化范围接近。ADC转换结果不能直接表示实际值，需要通过换算才能得到实际值。如果传感器的输出电压与样本浓度呈正线性关系，那么按比例换算非常简单；如果是呈非线性关系，就很难用简单公式来计算。通常是根据传感器制造商提供的资料制作数据表(数组)，用查表法将ADC转换结果与数据表比对，从而得到实际值用于显示或其它用途。楼主所问上述算法公式中电压值乘0.17再减0.1是怎么来的。0.17明显是比值，0.1应该是修正值。

ID:549426 · 发表于 2020-11-13 15:24

wulin 发表于 2020-11-13 06:25
ADC采样和显示测量结果是两回事。传感器的输出电压范围远小于ADC采样电压范围会明显影响采样精度。通常在 ...

夏普模块，前段基本是线性变化，后面拿到这个模块，厂家文档上面没有具体的参考数据，能帮忙看下么？

ID:213173 · 发表于 2020-11-13 20:36

ybsuse 发表于 2020-11-13 15:24
夏普模块，前段基本是线性变化，后面拿到这个模块，厂家文档上面没有具体的参考数据，能帮忙看下么？

根据上述两个文件基本可以考虑使用内置10~12位ADC和EEPROM的单片机。ADC0832是8位ADC，分辨率不高。由于传感器有效测量范围基本呈线性变化，不必加前置运算放大器，EEPROM用于校准记录无尘电压，作为修正值。计算浓度也简单得多。

ID:213173 · 发表于 2020-11-13 21:08

ybsuse 发表于 2020-11-13 15:24
夏普模块，前段基本是线性变化，后面拿到这个模块，厂家文档上面没有具体的参考数据，能帮忙看下么？

原厂资料下载https://www.waveshare.net/wiki/Dust_Sensor

ID:549426 · 发表于 2020-11-14 00:49

wulin 发表于 2020-11-13 20:36
根据上述两个文件基本可以考虑使用内置10~12位ADC和EEPROM的单片机。ADC0832是8位ADC，分辨率不高。由于 ...

目前要求用ST89C52、ADC0832来做，因为实验室现成的配件。对于精度到不是一定要求多高，本来就是练手，通过项目来学习。

ID:843349 · 发表于 2020-11-14 05:30

加法器试一下呢？

ID:549426 · 发表于 2020-11-17 14:55

wulin 发表于 2020-11-13 21:08
原厂资料下载

#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char //宏定义
sbit RS=P1^6;//液晶接口
sbit EN=P1^7;
sbit LED = P2^0;//粉尘传感器控制接口
sbit ADCS = P3^7;//AD0832接口
sbit ADCLK =P3^5;
sbit ADDI = P3^6;
sbit ADDO = P3^6;
sbit SET= P1^1;//按键接口
sbit ADD= P1^2;
sbit DEC= P1^3;
sbit BEEP=P2^1;//蜂鸣器接口
uchar set_st;
uchar tab[5];
uint DUST_SET=150; //固体颗粒的阈值
//bit shanshuo_st; //闪烁间隔标志
bit beep_st; //蜂鸣器间隔标志
uchar x=4; //计数器
//定义标识
uchar FlagStart = 0;
float DUST_Value;
uint DUST;
uchar num=0;
uchar mm;
uchar abc;
uchar ADC_Get[10]={0}; //定义AD采样数组
uchar str[5]={0};
/*****初始化定时器0*****/
void InitTimer(void)
{
TMOD = 0x01;
TL0 = (65536-10000)/256; //定时10ms
TH0 = (65536-10000)%256;
TR0 = 1;
ET0 = 1;
EA = 1;
}
/*************************lcd1602程序**************************/
void delay1ms(uint ms)//延时1毫秒
{
uint i,j;
for(i=0;i<ms;i++)
for(j=0;j<100;j++);
}
void wr_com(uchar com)//写指令//
{
delay1ms(1);
RS=0;
// RW=0;
EN=0;
P0=com;
delay1ms(1);
EN=1;
delay1ms(1);
EN=0;
}
void wr_dat(uchar dat)//写数据//
{
delay1ms(1);;
RS=1;
// RW=0;
EN=0;
P0=dat;
delay1ms(1);
EN=1;
delay1ms(1);
EN=0;
}
/*****************************液晶初始化
*********************************************/
void lcd_init()//初始化设置//
{
delay1ms(15);
wr_com(0x38);
delay1ms(5);
wr_com(0x01);
delay1ms(5);
wr_com(0x06);
delay1ms(5);
wr_com(0x0c);
delay1ms(5);
wr_com(0x80);
wr_dat('P');//
wr_com(0x81);
wr_dat('M');//:
wr_com(0x82);
wr_dat('2');//
wr_com(0x83);
wr_dat('.');//:
wr_com(0x84);
wr_dat('5');//:
wr_com(0x85);
wr_dat(':');
wr_com(0x8b);
wr_dat('m');
wr_com(0x8c);
wr_dat('g');
wr_com(0x8d);
wr_dat('/');
wr_com(0x8e);
wr_dat('m');
wr_com(0x8f);
wr_dat('3');
/////////////////////////////////////
wr_com(0xc0);
wr_dat('A');
wr_com(0xc1);
wr_dat('l');
wr_com(0xc2);
wr_dat('a');
wr_com(0xc3);
wr_dat('r');
wr_com(0xc4);
wr_dat('m');
wr_com(0xc5);
wr_dat(':');
wr_com(0xcb);
wr_dat('m');
wr_com(0xcc);
wr_dat('g');
wr_com(0xcd);
wr_dat('/');
wr_com(0xce);
wr_dat('m');
wr_com(0xcf);
wr_dat('3');
}
/*****************显示函数******************************/
void disp(unsigned int Data)//PM2.5值显示
{
uint Temp;
Temp=Data%10000;
str[0]=Temp/1000+0x30; //千位
Temp%=1000;
str[1]='.';
str[2]=Temp/100+0x30; //百位
Temp%=100;
str[3]=Temp/10+0x30; //十位
str[4]=Temp%10+0x30; //个位
wr_com(0x86);
wr_dat(str[0]);
wr_com(0x87);
wr_dat(str[1]);
wr_com(0x88);
wr_dat(str[2]);
wr_com(0x89);
wr_dat(str[3]);
wr_com(0x8a);
wr_dat(str[4]);
}
/************************报警值显示************************************/
void baojing()
{
wr_com(0xc6);
wr_dat(tab[0]+0x30);
wr_com(0xc7);
wr_dat(tab[1]);
wr_com(0xc8);
wr_dat(tab[2]+0x30);
wr_com(0xc9);
wr_dat(tab[3]+0x30);
wr_com(0xca);
wr_dat(tab[4]+0x30);
}
/*****延时子程序*****/
void Delay(uint num)
{
while( --num );
}
/**************************按键检测
*******************************************/
void checkkey()
{
if(SET==0)
{
Delay(2000);
do{}while(SET==0);
set_st++;
if(set_st>1)set_st=0;
}
if(set_st==0)
{
}
else if(set_st==1)
{
if(DEC==0)
{
Delay(2000);
do{}while(DEC==0);
if(DUST_SET>0)DUST_SET--;
if(DUST_SET==0)DUST_SET=0;
}
if(ADD==0)
{
Delay(2000);
do{}while(ADD==0);
DUST_SET++;
if(DUST_SET>800)DUST_SET=800;
}
}
tab[0]=DUST_SET/1000;
tab[1]='.';
tab[2]=DUST_SET%1000/100;
tab[3]=DUST_SET%100/10;
tab[4]=DUST_SET%10;
}
/*****报警子程序*****/
void Alarm()
{
if(x>=10){beep_st=~beep_st;x=0;}
if(DUST>DUST_SET&&beep_st==1)BEEP=0;
else BEEP=1;
// if(DUST>0&&DUST<100){LED2=0;LED3=1;LED4=1;}
// if(DUST>=10&&DUST<300){LED2=1;LED3=0;LED4=1;}
// if(DUST>=300){LED2=1;LED3=1;LED4=0;}
}
/**************************AD0832转换程序
***********************************************/
uchar ADC0832(bit mode,bit channel) //AD转换，返回结果
{
uchar i,dat,ndat;
ADCS = 0;//拉低CS端
_nop_();
_nop_();
ADDI = 1; //第1个下降沿为高电平
ADCLK = 1;//拉高CLK端
_nop_();
_nop_();
ADCLK = 0;//拉低CLK端,形成下降沿1
_nop_();
_nop_();
ADDI = mode; //低电平为差分模式，高电平为单通道模式。
ADCLK = 1;//拉高CLK端
_nop_();
_nop_();
ADCLK = 0;//拉低CLK端,形成下降沿2
_nop_();
_nop_();
ADDI = channel; //低电平为CH0，高电平为CH1
ADCLK = 1;//拉高CLK端
_nop_();
_nop_();
ADCLK = 0;//拉低CLK端,形成下降沿3
ADDI = 1;//控制命令结束(经试验必需)
dat = 0;
//下面开始读取转换后的数据，从最高位开始依次输出（D7~D0）
for(i = 0;i < 8;i++)
{
dat <<= 1;
ADCLK=1;//拉高时钟端
_nop_();
_nop_();
ADCLK=0;//拉低时钟端形成一次时钟脉冲
_nop_();
_nop_();
dat |= ADDO;
}
ndat = 0; //记录D0
if(ADDO == 1)
ndat |= 0x80;
//下面开始继续读取反序的数据（从D1到D7）
for(i = 0;i < 7;i++)
{
ndat >>= 1;
ADCLK = 1;//拉高时钟端
_nop_();
_nop_();
ADCLK=0;//拉低时钟端形成一次时钟脉冲
_nop_();
_nop_();
if(ADDO==1)
ndat |= 0x80;
}
ADCS=1;//拉高CS端,结束转换
ADCLK=0;//拉低CLK端
ADDI=1;//拉高数据端,回到初始状态
if(dat==ndat)
return(dat);
else
return 0;
}
/*****定时器0中断服务程序*****/
void timer0(void) interrupt 1
{
uint j;
TL0 = (65536-10000)/256; //定时10ms
TH0 = (65536-10000)%256;
LED=1; //开启传感器的ＬＥＤ
x++;
for (j=0;j<30;j++); //0.28ms //延时0.28ms
abc=ADC0832(1,0); //开启ADC采集
FlagStart=1;
TR0 = 0; //先关闭定时器0
EA = 0;
LED=0;//关闭传感器LED
}
//中值滤波
//算法：先进行排序，然后将数组的中间值作为当前值返回。
uchar Error_Correct(uchar *str,uchar num)
{
unsigned char i=0;
unsigned char j=0;
unsigned char Temp=0;
//排序
for(i=0;i<num-1;i++)
{
for(j=i+1;j<num;j++)
{
if(str[i]<str[j])
{
Temp=str[i];
str[i]=str[j];
str[j]=Temp;
}
}
}
//去除误差，取中间值
return str[num/2];
}
/*****主函数*****/
void main(void)
{
InitTimer(); //初始化定时器
BEEP=1;
lcd_init();//初始化显示
delay1ms(500);
while(1)
{
checkkey();//按键检测
if(set_st==0)
{
//wr_com(0x0c);
if(FlagStart==1) //1次数据采集完成
{
num++;
ADC_Get[num]=abc;
if(num>9)
{
num=0;
// DUST=Error_Correct(ADC_Get,10); //求取10次AD采样的值
// DUST_Value=(DUST/256.0)*5000; //转化成电压值MV
// DUST_Value=DUST_Value*0.17-100; //固体悬浮颗粒浓度计算 Y=0.17*X-0.1 X--采样电压V
DUST=Error_Correct(ADC_Get,10);
DUST_Value=(DUST/256.0)*5;//转化成电压值
DUST_Value=(DUST_Value*0.17-0.1)*1000;//固体悬浮颗粒浓度计
if(DUST_Value<0) DUST_Value=0;
if(DUST_Value>760) DUST_Value=760; //限位
DUST=(uint)DUST_Value;
}
TL0 = (65536-10000)/256;
TH0 = (65536-10000)%256;
TR0 = 1; //开启定时器0
EA = 1;
FlagStart=0;
}
Alarm(); //报警检测
}
disp(DUST);//显示粉尘浓度值
baojing();//显示报警值
if(set_st==1)//报警值闪动
{
wr_com(0xca);
wr_com(0x0d);
delay1ms(150);
}
}
}

复制代码

这是别人做好的夏普的程序，其中关于ADC采集回来的结果转换为灰尘浓度，不明白她的公式怎么来的，难道是按照给的那个图像，算出直线的方程，但是我我试了下也不是。

ID:213173 · 发表于 2020-11-20 10:53

ybsuse 发表于 2020-11-17 14:55
这是别人做好的夏普的程序，其中关于ADC采集回来的结果转换为灰尘浓度，不明白她的公式怎么来的，难道 ...

P2.5.zip (112.16 KB, 下载次数: 7)

ID:549426 · 发表于 2020-11-23 17:36

wulin 发表于 2020-11-20 10:53

非常感谢！

ID:213173 · 发表于 2020-11-26 07:32

ybsuse 发表于 2020-11-23 17:36
非常感谢！

Dust Sensor 灰尘传感器用户手册.pdf (659.61 KB, 下载次数: 4)

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