STC15W408AS 利用bandgap计算VCC电压不准确的问题

ID:705846 · 发表于 2025-12-28 16:49

STC15W408AS 利用bandgap计算VCC电压。我的VCC电压是5V，但计算出来确实9.3V，请大家帮忙看看代码问题。谢谢

//初始化ADC
void AdInit()
{
P1ASF = 0x00;
ADC_RES = 0; ADC_RESL = 0; //清除ADC结果寄存器
ADC_CONTR = 0x88;
_nop_();_nop_();
ADC_CONTR |= 0x08;
delay_ms(20); //等待ADC稳定
EADC = 1; //允许AD转换中断
}

unsigned int read_bandgap_voltage(){
uchar idata *iptr; //定义RAM内存区指针
iptr = ID_ADDR_RAM;
bandgap=*iptr++;
bandgap<<=8;
bandgap+=*iptr; //从内存区读取BandGap电压值（单位毫伏)
return bandgap;
}

void adc_isr() interrupt 5{
ADC_CONTR &= ~0x10;
            adc_val=(ADC_RES<<2)|(ADC_RESL);
            VFt=(float)((long)(read_bandgap_voltage()*1024)/adc_val);
         //VFt的电压值与实际VCC电压值相差甚远，是什么问题引起的。

ADC_CONTR = 0x88;
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); //等待四个机器周期
while(!(ADC_CONTR&ADC_FLAG));

}

VFt的值是9.3V，

ID:327265 · 发表于 2025-12-29 12:39

添加一个基准电压比较再采集计算

ID:327265 · 发表于 2025-12-29 12:40

添加一个基准电压再采样计算

ID:705846 · 发表于 2025-12-29 19:24

经过反复排查
void adc_isr() interrupt 5{
            ADC_CONTR &= ~0x10;
                  uint vcc_voltage=(float)(5.0*bandgap/adc_val);

   串口打印出来 bandgap是D7, adc_val是02, vcc_voltage结果是十进制24, 为什么vcc_voltate不是十进制537呢。

ID:624769 · 发表于 2025-12-29 20:51

保存在 RAM 的基准点压参考值，开机后有可能被改写，建议从 CODE中读取。或者，开机后，优先读取 RAM中的参考值，再执行其他代码。

ID:163139 · 发表于 2025-12-29 21:55

请教：STC15W408AS如何使用外部基准电压，接哪个引脚，还是P1口随便接？

ID:163139 · 发表于 2025-12-29 21:57

请教：stc15w408as如何使用外部基准电压？

ID:1152330 · 发表于 2025-12-30 08:31

这里提出另外一个问题：计算读取的电压时，1024应该为1023，STC手册中给出的是1024，也是错误的。请大家讨论。

ID:155507 · 发表于 2025-12-30 19:05

shuiquan3 发表于 2025-12-29 21:55
请教：STC15W408AS如何使用外部基准电压，接哪个引脚，还是P1口随便接？

A/D 转换模块的参考电压源
STC15 系列单片机的参考电压源是输入工作电压 Vcc，所以一般不用外接参考电压源。如 7805 的输
出电压是 5V，但实际电压可能是 4.88V 到 4.96V，用户需要精度比较高的话，可在出厂时将实际测出的
工作电压值记录在单片机内部的 EEPROM 里面，以供计算。
如果有些用户的 Vcc 不固定，如电池供电，电池电压在 5.3V--4.2V 之间漂移，则 Vcc 不固定，就需
要在 8 路 A/D 转换的一个通道外接一个稳定的参考电压源，来计算出此时的工作电压 Vcc，再计算出其
他几路 A/D 转换通道的电压。如下图所示，可在 ADC 转换通道的第二通道外接一个 2.5V（或 1V，或...）
的基准参考电压源，由此求出此时的工作电压 Vcc，再计算出其它几路 A/D 转换通道的电压（理论依据
是短时间之内， Vcc 不变）。

ID:1133081 · 发表于 2026-1-1 21:06

samxon 发表于 2025-12-29 19:24
经过反复排查
void adc_isr() interrupt 5{
ADC_CONTR &= ~0x10;

// 当前VCC_mV = 标准电压mV * 标准电压BandGap转换值 / 当前电压BandGap转换值
VCC = 5000 * (long)BGV5 / BGVx;

ID:891686 · 发表于 2026-1-2 01:14

测量 VCC 的步骤：
① 给定一个比较精确的电源电压 VCCA ，得到 BandGap （间隙基准源）的 ADC 读数 BGVA。据此可计算出 BandGap 的基准电压 VBG 。
② 当电源电压为 VCCX 时，得到另一个 BandGap 的 ADC 读数为 BGVX。则 VCCX = BGVX * VBG / BGVA 。

10 位 ADC 的值范围为：0x000 ~ 0x3FF (十进制：0~1023）。
假设 VCCA = 5.00V，间隙基准源的基准电压为 VBG = 1.25V，则 BGVA 的值为：1.25V / 5.00V * 1023 = 255.75。
四舍五入得到 256。即此时的 ADC 读数应为 BGVA = 0x100 (十进制：256）。

假设在待测电源电压下 BandGap 的 ADC 读数为 BGVX = 0x266 (十进制：614），
则 VCCX = BGVX * VBG / BGVA = 614 * 1.25 / 256 = 2.998V

【说明】
① 注意到测量 VBG 时，ADC 的量化作用导致了测量误差：5.00V * 256 / 1023 = 1.251222V 。为提高测量精度，可用不同的 VCCA 进行测量，然后对计算出的 VBG 值求平均作为 VBG 的 “精确” 值。

② 注意到 10位 ADC 的读数需要三个 Nibble（半字节），比较方便的类型为双字节的无符号整数（可以定义为 UInt16）。
以上述假设的数据为例：
UInt16 BGVA = 0x0100、UInt16 BGVX = 0x0266、float VBG = 1.25；
float VCCX = (float) BGVX * VBG / (float) BGVA 。
假设要用 UInt16 来表示 VCCX ，可以先将 VCCX 乘以一个适当的常数 (float) C，以保留足够的输出精度：
UInt16 Result = (UInt16) (VCCX * C) 。
若最大 VCCA = 5.5V 时，输出为 0xFFFF，则 C 可取为 65535 / 5.5 = 11915.4545454545 。

ID:705846 · 发表于 2026-1-2 17:37

Jack315 发表于 2026-1-2 01:14
测量 VCC 的步骤：
① 给定一个比较精确的电源电压 VCCA ，得到 BandGap （间隙基准源）的 ADC 读数 BGVA ...

VCC供电是5V，以下代码还是无法获取到真实电压值。请大家帮忙看看是什么问题导致的。

void AdInit()
{
P1ASF = 0x00;
ADC_RES = 0; ADC_RESL = 0;
CLK_DIV = 0x20;
ADC_CONTR = 0x88;
_nop_();_nop_();
ADC_CONTR |= 0x08;
delay_ms(20);
EADC = 1;
}

unsigned int read_bandgap_voltage(){
return (*(unsigned char idata *)ID_ADDR_RAM <<8) |*(unsigned char idata *)(ID_ADDR_RAM + 1);
}

void adc_isr() interrupt 5{

uint adc_val=(ADC_RES*256+ADC_RESL);
uint vcc_voltage=5.0*((float)read_bandgap_voltage()/(float)adc_val);

P1ASF=0x00;
ADC_CONTR = 0x88|0x00;
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); //等待四个机器周期
while(!(ADC_CONTR&ADC_FLAG));
ADC_CONTR &=~ADC_FLAG;
}

ID:891686 · 发表于 2026-1-3 11:04

中断函数 adc_isr() 中：
adc_val 值是多少？
read_bandgap_voltage() 函数的返回值是多少？
最后得到的 vcc_voltage 是多少？

能不能上传一个 STC15W408AS 的数据手册，或给个链接。
想具体看看 BandGap 和 ADC 相关部分的硬件结构和编程信息。

ID:1133081 · 发表于 2026-1-3 11:14

samxon 发表于 2026-1-2 17:37
VCC供电是5V，以下代码还是无法获取到真实电压值。请大家帮忙看看是什么问题导致的。

测量ADC的第9通道推算VCC电压计算INV.rar (19.65 KB, 下载次数: 0)

ID:705846 · 发表于 2026-1-4 09:43

Jack315 发表于 2026-1-3 11:04
中断函数 adc_isr() 中：
adc_val 值是多少？
read_bandgap_voltage() 函数的返回值是多少？

串口打印出来， adc_val值是0x02, read_bandgap_voltage()值是0x04D7, 反正最后得到的就不是VCC的真实电压。谢谢。

ID:705846 · 发表于 2026-1-4 12:59

这个读取BGV 的地址为什么不是0xef ,而是0x0000呢

我定义的地址是#define ID_ADDR_RAM 0xef //BandGap地址

#define IAP_ADDRESS 0x0000 //测试地址

ID:1133081 · 发表于 2026-1-4 16:37

发表于 2026-1-4 12:59
这个读取BGV 的地址为什么不是0xef ,而是0x0000呢

我定义的地址是#define ID_ADDR_RAM 0xef //BandG ...

STC15W408AS的EEPROM共有10个扇区，各扇区首地址分别为0x0000、0x0200、0x0400......。BGV就2个字节的数据，只要没搞错你爱存哪里都可以。BGV不是凭空来的，必须是此芯片在某特定电源电压下测得的。这与STC8系列有所不同。STC8系列出厂时已将内部1.19V参考信号源电压值保存在指定地址：BGV = (int idata *)0xef;，前者保存的是ADC转换值，后者保存的是电压值，易混淆。后期处理不当会出错。

ID:891686 · 发表于 2026-1-5 00:10

samxon 发表于 2026-1-4 09:43
串口打印出来， adc_val值是0x02, read_bandgap_voltage()值是0x04D7, 反正最后得到的就不是VCC的真实电 ...

10-位 ADC 的值范围为 0x0000 ~ 0x03FF。0x04D7 不是一个有效的 ADC 数据。
说明：
① 数据本身错误，或者
② read_bandgap_voltage() 中的代码有问题。

ID:705846 · 发表于 2026-1-5 11:12

WL0123 发表于 2026-1-4 16:37
STC15W408AS的EEPROM共有10个扇区，各扇区首地址分别为0x0000、0x0200、0x0400......。BGV就2个字节的数 ...

STC15W408AS 读取0xef 的值为0x04D7, 明显是 1239mv，这个应该怎样处理。谢谢。

#define ID_ADDR_RAM 0xef //BandGap地址
unsigned int read_bandgap_voltage(){
return (*(unsigned char idata *)ID_ADDR_RAM <<8) |*(unsigned char idata *)(ID_ADDR_RAM + 1);
}

ID:1133081 · 发表于 2026-1-5 13:32

samxon 发表于 2026-1-5 11:12
STC15W408AS 读取0xef 的值为0x04D7, 明显是 1239mv，这个应该怎样处理。谢谢。

STC15W408AS 读取0xef 的值为0x04D7，你凭什么说明显是 1239mv。你根据什么理由或资料证明地址0xef 里的数据是内部参考电压值？STC15W用户手册哪里有此说明？官方示例程序也没有类似应用。不可能凭空找一个数据就能得到正确结果。

ID:883242 · 发表于 2026-1-5 21:08

samxon 发表于 2025-12-29 19:24
经过反复排查
void adc_isr() interrupt 5{
ADC_CONTR &= ~0x10;

如果read_bandgap_voltage()读到的0x4d7是Vbg的mV数，那么这句:
(long)(read_bandgap_voltage()*1024)/adc_val);
就是对的，现在的问题是adc_val应该在255左右，检查下为什么这个值错的离谱吧！

ID:891686 · 发表于 2026-1-5 22:09

samxon 发表于 2026-1-5 11:12
STC15W408AS 读取0xef 的值为0x04D7, 明显是 1239mv，这个应该怎样处理。谢谢。

假设 0x04D7 (十进制：1239) 是间隙基准源的电压值 (1239mV)，则读取这个电压值的代码可以改成：

float read_bandgap_voltage()
{
unsigned int bg_voltage;
bg_voltage = *(unsigned char idata *)ID_ADDR_RAM << 8;
bg_voltage |= *(unsigned char idata *)(ID_ADDR_RAM + 1);
return (float) bg_voltage / 1000.0;
}

复制代码

这段代码应该就能得到间隙基准源的电压值为 1.239V ，与典型值 1.25V 相比，这个值的相对误差为 0.88%，是个合理的值。

“adc_val 值是 0x02” ：这个数据应该是双字节，所以这个数据是有问题的。假设完整的数据是 adc_val = 0x0102 (十进制：258)，则电源电压的值为：1.239V * 1023 / 258 = 4.9128 V 。
即 adc_val = 0x0102 是在 Vcc = 4.9128V 时，测量间隙基准源电压所得到到 ADC 读数。

参考 11# 的说明。

ID:705846 · 发表于 2026-1-6 09:13

WL0123 发表于 2026-1-5 13:32
STC15W408AS 读取0xef 的值为0x04D7，你凭什么说明显是 1239mv。你根据什么理由或资料证明地址0xef 里 ...

手册上的读取地址

ID:1133081 · 发表于 2026-1-6 16:33

samxon 发表于 2026-1-6 09:13
手册上的读取地址

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