Калибровка АЦП STM32 (VREFINT)

В настоящее время я разрабатываю драйвер ADC для STM32L4. Во время реализации я сталкиваюсь почти с той же проблемой. На мой взгляд, первая формула

вычисляет не VDDA, а VREF +. Это напряжение, относительно которого АЦП оценивает каналы ADC-IN. Кроме того, VREFINT_DATA - это не измеренное напряжение VREF +, а внутреннее опорное напряжение, которое зависит от контроллера. В моем случае это определено в таблице данных контроллера:

Вот рис, как я использую опубликованные формулы:

Некоторые комментарии: ln 102: вычисление VREF + not VDDA

ln 105-110: вычислить все ранги / сконфигурированную последовательность

ln 108: вычислить напряжение, измеренное ADCpin_x

ln 109: умножьте на усиление, чтобы получить реальную ценность

На мой взгляд, вычисляя VREF + для каждой последовательности преобразования, я получу лучшие результаты, потому что таким образом некоторые колебания на VREF + компенсируются.

поскольку @Artur сказал, что Vref + не Vdda, но обычно (именно так я использую это в моем дизайне оборудования) Vref + подключен к Vdda (с соответствующими фильтрами в соответствии с таблицей данных), поэтому вычисление Vdda аналогично вычислению Vref + .

Я покажу вам, как рассчитать vdda, поскольку он у меня основан на STM32L431.

. Сначала необходимо настроить АЦП для измерения VREFINT:

void MX_ADC1_Init(void)
{

    /* USER CODE BEGIN ADC1_Init 0 */

    /* USER CODE END ADC1_Init 0 */

    ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};

    /* USER CODE BEGIN ADC1_Init 1 */

    /* USER CODE END ADC1_Init 1 */
    /** Common config
     */
    hadc1.Instance = ADC1;
    hadc1.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_SYNC_PCLK_DIV4;
    hadc1.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;
    hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
    hadc1.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE;
    hadc1.Init.EOCSelection = ADC_EOC_SINGLE_CONV;
    hadc1.Init.LowPowerAutoWait = DISABLE;
    hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;
    hadc1.Init.NbrOfConversion = 1;
    hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
    hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;
    hadc1.Init.ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_NONE;
    hadc1.Init.DMAContinuousRequests = DISABLE;
    hadc1.Init.Overrun = ADC_OVR_DATA_PRESERVED;
    hadc1.Init.OversamplingMode = DISABLE;
    if (HAL_ADC_Init(&hadc1) != HAL_OK)
    {
        Error_Handler();
    }
    /** Configure Regular Channel
     */
    sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_VREFINT;
    sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1;
    sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_247CYCLES_5;
    sConfig.SingleDiff = ADC_SINGLE_ENDED;
    sConfig.OffsetNumber = ADC_OFFSET_NONE;
    sConfig.Offset = 0;
    if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig) != HAL_OK)
    {
        Error_Handler();
    }
    /* USER CODE BEGIN ADC1_Init 2 */

    /* USER CODE END ADC1_Init 2 */
}

. Сейчас я покажу вам код, в котором выполняется уравнение:

vdda = 3.0 * (VREFINT_CAL /average);
vch = VREF * (average / ADC_RESOLUTION);

log("vdd = %.5f - ", vdda);
log("vchn = %.5f", vch);

куда:

#define ADC_RESOLUTION 4095.0           // adc resolution 12 bits
#define VREFINT_CAL 1655.00             // Raw data acquired at a temperature of 30 °C (± 5 °C), VDDA = VREF+ = 3.0 V (± 10 mV)
#define VREF 3.3                        // voltage reference 3.3V

Заметка:

«средний» - это в среднем 256 отсчетов, взятых АЦП (это всего лишь простой фильтр).

log - это созданная мной функция, похожая на printf для uart.

VREFINT_CAL зависит от модели.

результат:

vdd = 3.28035 - vchn = 1.21343

как мы видим, VREFINT совпадает с таблицей данных (тип 1,212 В):

VREFINT

Фактически, это вычисление Vdda, поскольку вычисление Vref очень простое, вы должны прочитать соответствующий канал АЦП с временем выборки, большим, чем тот, который отмечен в таблице данных (обычно 10 мкс). Если Vdda составляет 2,0 В, значение 4095 соответствует 2,0 (или более) В абсолютное (связанное с заземлением). При линейном способе значение Vref будет намного выше, чем если бы оно считывалось с Vdda = 3,30 В. Следовательно, компенсация значений, считываемых с помощью 2,0 В, необходима, чтобы знать абсолютные значения напряжения, которые АЦП измеряет. Если они не скомпенсированы, они будут значениями относительно уровня напряжения, которое Vdda имеет в данный момент. Кроме того, достигается величина блока питания, которая пригодится, чтобы не выходить за рамки технических характеристик микроконтроллера.