stc8单片机自带ADC值跳动严重,采样数据波动很大

ID:40861 发表于 2023-5-5 12:20

调整好采样间隔时间，并用中值滤波就可以了

ID:1034262 发表于 2023-5-5 11:30

任何一个ADC都不会这么差的，何况我用STC8系列的MCU真的是稳如狗，精度高。
楼主最大问题，是碰到问题不用示波器测量一下电源、参考电压、输入电压的纹波。
楼主用的TL431并联104电容，基本上必然自激，示波器一看便知，那么多人分析，说的奥431自激的不多。
431输出2.5V时内阻0.3欧姆，我从里不加电容。只有用于开关电源反馈那样的，TL431处于放大状态，在输出和反馈端要串联合适的RC消振。

ID:1075277 发表于 2023-5-4 16:17

如果我一份代码，ADC采集以后分别10进制输出和16进制输出，发现16进制输出的数据的折线图有突变，就是在一定范围内随机随时跳变一下。但是10进制很正常，10进制折线图很平缓，没有突变，这是为什么啊？

ID:996771 发表于 2021-12-25 12:23

TL431输出电容接0.1uF肯定是震荡的，自己去查手册的稳定性描述。
431想稳定电容要么小于等于1nF，要么大于10uF。

ID:373388 发表于 2020-12-26 16:51

基准源是作为基准用的，不能做电源用，输出不了足够的电流驱动负载，引起电压波动

ID:65956 发表于 2020-12-26 16:08

我用读内部基准源去换算，就很准啊，就算不用中值虑波法也还可以啊，跳动也就小数点后面第2、3位在一点跳动，还是不错的啊

ID:868295 发表于 2020-12-26 15:20

STC8A的ADC电源引脚及参考电压引脚必须要接，否则单片机不会正常工作。参考电压引脚接2.5V基准电压没有任何问题，而且这样接只会提高ADC采样的精度。

ID:868198 发表于 2020-12-26 12:31

公开一个基本经验：AD是高噪声系统，无论怎么设法减少噪声都是无用的，单次采样绝对精度只有高5~6bit，其余低位均被噪声淹没，5%的误差也可以可以，真要保证12bit精度，要求被采信号稳定，采样数次然后算术平均

ID:226055 发表于 2020-12-4 10:20

你的问题不像是来源于硬件，但使用STC8A8K64S4A12单片机确实有几点需要注意：
1、相对于之前的STC15及更早的单片机系列，STC8A有了ADC电源引脚及参考电压引脚，所以单片机的最大IO口说是单片机总引脚数减去5（之前单片机是减去2，这个2就是VCC和GND）。
2、STC8A的ADC电源引脚及参考电压引脚必须要接，否则单片机不会正常工作。参考电压引脚接2.5V基准电压没有任何问题，而且这样接只会提高ADC采样的精度。
3、一定注意ADC引脚带采集信号的电压不要大于STC8A参考电压引脚的电压，即待测信号不要大于2.5V（如果采用的是2.5V电压基准）。
4、附上一段ADC采集的源码，对采集的结果没有做任何软件滤波的，效果也是刚刚的。

/**************************************************************************
功能描述：ADC口初始化
入口参数：无
返回值：无
*************************************************************************/
void ADC_config(void)
{
ADC_CONTR|=0x80; //开AD转换电源
delay_ms(10); //适当延时等待AD转换供电稳定
ADC_CONTR|=0x0E; //选择P0.6作为模拟功能AD使用
ADC_CONTR&=0xFE; //选择P0.6作为模拟功能AD使用
ADCCFG&=0xFC; //AD转换速度为416个时钟数转换一次
ADCCFG|=0x0C; //AD转换速度为416个时钟数转换一次
ADC_CONTR&=0xDF; //清AD转换完成标志
EADC=0; //禁止ADC转换中断
ADCCFG|=0x20; //ADC转换结果ADC_RES存高4位，ADC_RESL存低8位
ADC_CONTR|=0x40; //启动AD转换，ADC_START=1
}
/**************************************
功能描述：ADC口检测AD转换值函数
入口参数：无
返回值：ADC 12位数据
***************************************/
uint16 Get_ADC12bitResult(void)
{
uint16 AD_Dat=0;
ADC_CONTR&=0xDF; // 将ADC_FLAG清0
ADC_CONTR&=0xBF; //关闭AD转换，ADC_START=0
//12位AD结果的高4位放ADC_RES的低4位，低8位在ADC_RESL
AD_Dat = ADC_RES; //将ADC_RES低4位移到应在的第9位至第12位
AD_Dat <<= 8;
AD_Dat|= ADC_RESL; //将ADC_RESL的8位移到应在的低8位
ADC_CONTR|=0x40; //启动AD转换，ADC_START=1
return AD_Dat;
}
/***************************************************************************
功能描述：读取ADC采集的原始值
入口参数：无
返回值：实时原始值
**************************************************************************/
uint16 HandleADC(void)
{
uint16 Temp_signal;
//读取采集的原始值
Temp_signal=Get_ADC12bitResult();
//返回采集的原始值
return Temp_signal;
}

5、再附上ADC的电路图部分及实物图片段，以鉴真相。

ID:624769 发表于 2020-12-2 16:43

先选ADC通道，再启动ADC试试。
或者直接 ADC_CONTR = 0xc2; 选通道启动一步到位。
TL431 即便不加电容，应该ADC转换高8位应该也能保持稳定的数值的。

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ID:382454 发表于 2020-7-15 16:43

这样波动正常的很，楼主你用这TL431就注定了波动，怎么搞都没用的，
想要高精度的，必须要用其它的高精度，超低温漂的基准，基准这里用5PPM-15PPM的温漂器件，还有就是DAC供电引脚也要稳定。50PPm的器件，不跳来跳去才怪呢。
另外上楼上很多人都说了，DAC要检测多次，再求和取平均值才对。

ID:420836 发表于 2020-7-15 08:46

305/5000
ADC值波动的原因有很多，您需要检查参考电压是否稳定，或者是否存在接地噪声，或者信号调节电路中是否有正确的低通滤波器。从软件的角度来看，您需要软件过滤器算法来平均测量值。

ID:752906 发表于 2020-7-14 18:59

STC的ad输入是没有缓冲的，内阻很小

ID:519089 发表于 2020-6-30 13:51

MCU_VCC和模拟Vref 要分开，TL431输出电容不够大

ID:471427 发表于 2020-6-28 18:46

同问

ID:261024 发表于 2020-5-30 13:58

431基准电压输出滤波电容不能太大，104都大了，用102吧，要不然基准电压都不稳，用示波器观察有纹波的。

ID:420836 发表于 2020-5-17 21:43

试添加软件滤波器以平均模拟读数，以消除转换中的较大波动。

ID:371527 发表于 2020-5-17 10:24

首先，VREF稳压输出要加10uF，TL431也有品质好坏。其次采集端口要串接电阻并加104电容

ID:420836 发表于 2020-3-26 09:48

似乎参考电压存在一些问题，如果它平均波动20 mV，则转换后的结果波动可能是平均20点或更大。

ID:65956 发表于 2020-3-26 09:23

我认为是你计算直接用5V的参数值作计算的，你最好测一下现在板上工作的实际电压值，然后代入这个值进行计算就OK了，不然就读取芯片内部的基准源再计算MCU的工作电压会更稳定

ID:25310 发表于 2020-3-26 08:58

431用处不大，看好5V电压纹波比这个重要，用过STC15w32s4 10ADC 精度也能做到10mV

ID:241128 发表于 2020-3-26 02:18

mark最近用到STC8a系列12位AD,希望能用到。。。

ID:316880 发表于 2020-3-25 20:20

sduking 发表于 2020-3-25 16:42
基准芯片TL431驱动能力不够的话，在后面加一个运放跟随，增加驱动电流，或者直接换一个基准源就行了。楼上 ...

用不着那么麻烦，只要AVCC稳定5V直接上，测量范围0-5V，你要是用431，范围就是0-2.5V，这个不好用。

ID:316880 发表于 2020-3-25 20:12

lenceliu 发表于 2020-3-6 19:30
“AVCC经过510R电阻5v直接上”的意思是AVCC经过510R连接到Vref吗？为什么要加电阻，直接连上不可以吗

不加也可以，因为我把431拿掉了。

ID:228467 发表于 2020-3-25 17:05

都是好经验，学习了！

ID:602576 发表于 2020-3-25 16:42

基准芯片TL431驱动能力不够的话，在后面加一个运放跟随，增加驱动电流，或者直接换一个基准源就行了。楼上的几位提得都对，应该软件采集后滤波，平均值，中值滤波都可以，信号到AD输入端，接一个104的电容滤波，中间可以串一个25-50欧的小电阻

ID:165291 发表于 2020-3-25 16:16

这样结果是正常的，可采用软件滤波减少波动。方法：连续采集10次，去除最大、最小各一个，余下8个取平均。

ID:165291 发表于 2020-3-25 16:16

同问呢！

ID:120930 发表于 2020-3-14 11:16

第一次发的代码有个错误第二次的改正了

ID:120930 发表于 2020-3-14 11:15

void ADC_Isr() interrupt 5
{
static uint8 i = 0,j = 0;
uint8 max,min;
uint16 tmp;
ADC_CONTR &= ~0X20; //清零ADC_FLAG
if(i<100)
{
if(j<100)
{
adcstr[j] = 255-ADC_RES;
j ++;
}
else
{
tmp = 0;
for(j=0;j<100;j++)
{
tmp += adcstr[j];
}
max = min = adcstr[0];
for(j=0;j<100;j++)
{
if(min>adcstr[j])
min = adcstr[j];
if(max<adcstr[j])
max = adcstr[j];
}
adcstr1[i] = (tmp-min-max)/98;
j = 0;
i ++;
}
}
else
{
tmp = 0;
for(i=0;i<100;i++)
{
tmp += adcstr1[i];
}
max = min = adcstr1[0];
for(i=0;i<100;i++)
{
if(min>adcstr1[i])
min = adcstr1[i];
if(max<adcstr1[i])
max = adcstr1[i];
}
temperature = (tmp-min-max)/98;
i = 0;
}
ADC_CONTR |= 0X40; //关闭ADC
}

ID:120930 发表于 2020-3-14 11:12

我正在用stc8a8k64s4a12做了个产品，正好用到pt100温度采集，用adc0采集，官方的高精度电路和官方的代码，数据变化的厉害，变化幅度有5%，我采用先取10次数据去掉最大和最小再取平均值还是有跳动，然后取100次数据去掉最大和最小再取平均值还是有跳动，最后取100次数据去掉最大和最小再取平均值，把取得100次的平均值再取1000次平均值后就稳定了，一点跳动也没有，其实也不用取这么多次，因为单片机的资源充足，时间有限我就没再继续增减数值做实验，就这样用了，最后把代码奉上
void ADC_Isr() interrupt 5
{
static uint8 i = 0,j = 0;
uint8 max,min;
uint16 tmp;
ADC_CONTR &= ~0X20; //清零ADC_FLAG
if(i<100)
{
if(j<100)
{
adcstr[j] = 255-ADC_RES;
j ++;
}
else
{
tmp = 0;
for(j=0;j<100;j++)
{
tmp += adcstr[j];
}
max = min = adcstr[0];
for(j=0;j<100;j++)
{
if(min>adcstr[j])
min = adcstr[j];
if(max<adcstr[j])
max = adcstr[j];
}
adcstr1[i] = (tmp-min-max)/98;
j = 0;
i ++;
}
}
else
{
tmp = 0;
for(i=0;i<100;i++)
{
tmp += adcstr1[i];
}
max = min = adcstr1[0];
for(i=0;i<50;i++)
{
if(min>adcstr1[i])
min = adcstr1[i];
if(max<adcstr1[i])
max = adcstr1[i];
}
temperature = (tmp-min-max)/98;
i = 0;
}
ADC_CONTR |= 0X40; //关闭ADC
}

ID:633626 发表于 2020-3-6 19:30

余生不负发表于 2020-3-5 22:57
示波器看一下电源电压稳点不，然后看TL431的2.5V，我之前就是2.5V示波器看了有一点点文波，我直接把431去 ...

“AVCC经过510R电阻5v直接上”的意思是AVCC经过510R连接到Vref吗？为什么要加电阻，直接连上不可以吗

ID:316880 发表于 2020-3-5 22:57

太阳的心发表于 2020-2-28 17:09
我也是遇到这个问题，中位值滤波用了，也不行，测ad口电压很稳定的，就是读取出来跳动很大，中位值取的40次 ...

示波器看一下电源电压稳点不，然后看TL431的2.5V，我之前就是2.5V示波器看了有一点点文波，我直接把431去了，AVCC经过510R电阻5v直接上，不要2.5v,程序里面加了平均值虑波，转换的结果显示 0-30V电压，结果稳的一批，效果杠杠的

ID:316880 发表于 2020-3-5 22:52

说一下我用STC8A8K，12位AD的经验，也是按照PDF资料这个搭建的电路，程序不加软件虑波直接出来的结果跳变特别严重，后面想是不是电压不稳点，用示波器看TL431的2.5V有一点点波浪，不稳点，后面我直接把TL431直接去了，直接5v做基准，数据跳变就没有多大厉害，然后在程序里面加个平均值虑波，数据很稳点，如果数据转换出来不稳点，应该检查TL431的2.5V有没有波浪，和通道输入的虑波，还有电源电压有没有很大波浪。

ID:159575 发表于 2020-2-29 18:17

stc精度也就这样，一般五次取平均值就可以了。

ID:401564 发表于 2020-2-29 08:26

太阳的心发表于 2020-2-28 17:09
我也是遇到这个问题，中位值滤波用了，也不行，测ad口电压很稳定的，就是读取出来跳动很大，中位值取的40次 ...

ADC本身就不是一个稳定的，就算是硬件ADC也是要有一定的滤波的
你取值的方法不对
并不是你进行了多次的ADC然后平均就能得到一个平均值的
打个比方：进入ADC中断或者函数调用ADC，你进行一次ADC之后，ADC结果的值为：1024，如果你直接再进行39次ADC，结果基本上也都是1024.下一次再进行ADC的时候，结果可能是1000，显示就会有波动了
我的方法是：进行一次ADC之后，保存ADC结果了，就选择一个不用的通道进行一次ADC，然后再来进行一次当前通道的ADC，不用担心速度的问题，使用中断就可以了
你去看一下这个单片机的ADC框图，就会理解我说的了

ID:696952 发表于 2020-2-28 17:09