求教STC15F2K60S2 ADC采集問題，辛苦各位群友

ID:164172 · 發表于 2018-4-2 10:36

1、ADC采集出現+-1的偏移量；
例：采集到的數值始終在570 571 572 三個數值中跳變
2、采集目標為NTC溫感電阻
3、原理圖如下

4、ADC采集及濾波代碼如下

<div>#include <adc.h>
#include "math.h"
#define ADC_POWER 0x80 //ADC電源控制位
#define ADC_FLAG 0x10 //ADC完成標志位
#define ADC_START 0x08 //ADCADC起始控制位
#define ADC_SPEEDLL 0x00 //540個始終周期
#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;
/*----------------------------
讀取ADC結果
----------------------------*/
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轉換完成
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結果
}
/****************濾波*****************/
</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數值轉換阻值**********/
double AD_R(uchar chn)
{
double ADR;
double b;
double a;
ADR = filter(chn);
b = 1023 - ADR;
a = 10000/b*ADR;
return a;
}
/************阻值轉換溫度******************/
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; //設置P1口為AD口
ADC_RES = 0; //清除結果寄存器
ADC_CONTR = ADC_POWER | ADC_SPEEDLL;
Delay2(2); //ADC上電延時
/*----------------------------
延時
----------------------------*/
void Delay2(uint n)
{
uint x;
while (n--)
{
x = 5000;
while (x--);
}
}</div><div>
</div><div>請教如何能讓計算得到的溫度變得穩定，或者濾波后的ADC數值穩定。。。</div><div>希望各位大神能幫忙一二
</div>

復制代碼

ID:164172 · 發表于 2018-4-2 20:40

那位大神來幫幫我啊怎么一個人都沒有呢求救啊

ID:164172 · 發表于 2018-4-4 10:56

不是說好了 24小時必答嗎？？？求指教啊……那位前輩高人上帝老大來幫我一下卡了好多天了

ID:251640 · 發表于 2018-4-4 13:14

電源對其精度影響也比較大,弄個電源基準再試試.

ID:213173 · 發表于 2018-4-4 15:42

NTC熱敏電阻的溫阻曲線是非線性的，用浮點計算的方法誤差很大。一般用廠家提供的溫阻表為基礎制作數組表格，用ADC轉換結果通過查表法獲取溫度值為佳。

ID:159139 · 發表于 2018-4-4 20:21

采用查表法，并使用較穩定電源。

ID:286600 · 發表于 2018-4-4 20:53

AD轉換時盡可能不改變單先機各腳電平，再一個是用基準電壓也做AD轉換，根據基準電壓值，兩個轉換值，求所測電壓。轉換值應是多次測量棄最大最小后得的均值。

ID:298533 · 發表于 2018-4-5 13:18

你采集的值要用濾波器算法，這樣的值才穩定

ID:96072 · 發表于 2018-4-5 13:47

網上有詳細的濾波器算法說明，找找下

ID:164172 · 發表于 2018-4-7 10:00

wulin 發表于 2018-4-4 15:42
NTC熱敏電阻的溫阻曲線是非線性的，用浮點計算的方法誤差很大。一般用廠家提供的溫阻表為基礎制作數組表格 ...

討論的問題并不是溫度是否準確，而是ADC采集的數據出現浮動漂移，謝謝你的回答

ID:164172 · 發表于 2018-4-7 10:02

nklug 發表于 2018-4-4 20:53
AD轉換時盡可能不改變單先機各腳電平，再一個是用基準電壓也做AD轉換，根據基準電壓值，兩個轉換值，求所測 ...

我的代碼中，包含了軟濾波，主要是ADC采集數值一直在570 571 572 中來回跳轉，致使計算得出的溫度一直跳變

ID:164172 · 發表于 2018-4-7 10:04

15861476366 發表于 2018-4-5 13:18
你采集的值要用濾波器算法，這樣的值才穩定

有濾波算法，依舊出現溫度跳變，這個不知道怎么樣才能解決，或者有什么更好的濾波算法

ID:164172 · 發表于 2018-4-7 10:04

HEIZI555 發表于 2018-4-5 13:47
網上有詳細的濾波器算法說明，找找下

代碼中已經包含濾波算法，并且嘗試了多種濾波算法均不能保證每次濾波后出現穩定數值

ID:213173 · 發表于 2018-4-7 21:18

大米飯發表于 2018-4-7 10:00
討論的問題并不是溫度是否準確，而是ADC采集的數據出現浮動漂移，謝謝你的回答

不管你采用什么方法濾波都不容易得到非常穩定的數值，“采集數值一直在570 571 572 中來回跳轉”說明你得到的數據已經足夠穩定了，只是你對數據的后期處理不到位，才致使你感覺不穩定。

ID:303420 · 發表于 2018-4-8 03:47

可以查表，然后換個算法試試。

ID:273583 · 發表于 2018-4-8 07:14

NTC熱敏電阻的溫阻曲線是非線性的，用浮點計算的方法誤差很大。一般用廠家提供的溫阻表為基礎制作數組表格，用ADC轉換結果通過查表法獲取溫度值為佳。
與7樓意見相同！

ID:301968 · 發表于 2018-4-8 09:35

如果數值在一個范圍內穩定變化，可以在三個值取平均值，那不就很穩定了嗎？

ID:301968 · 發表于 2018-4-8 09:36

三個值相加，取平均值使用。

ID:303835 · 發表于 2018-4-8 17:24

求學，跟著各位大佬學習

ID:164172 · 發表于 2018-4-12 10:47

鄧文雄ABC 發表于 2018-4-8 09:35
如果數值在一個范圍內穩定變化，可以在三個值取平均值，那不就很穩定了嗎？

并不是每次都是這樣的，采集三次可能出現的全都是572 572 572 也可能是573 572 572

ID:644988 · 發表于 2019-11-23 15:25

你這個是硬件問題，103P不要串聯在電阻上，換成106P一邊接地當濾波電容，這樣就不會跳了。

ID:245004 · 發表于 2019-11-23 22:50

21樓的建議值得參考，雖然不一定是那個原因。電容是對于交流是導通的，你接到VCC起到相反的作用。
建議給Avcc接一個大電解。
前面有個別回答是不對的，這個電路不必苛求供電電壓多精準，或者需要什么基準電壓，你可以根據公式推導一下就知道為什么了。
抱歉的是晚上真的沒精力看樓主的程序了，不過記得之前曾這樣做這種平滑電壓：例如，一個數組有N個變量，每次把最新的和之前的N-1個變量平均，每次淘汰最早的一個，這樣波動會降到最小。改天有精力再學習樓主的程序。

ID:245004 · 發表于 2019-11-24 16:45

剛才看了這位朋友的程序，大概過程看明白了，那個溫度函數沒用過，詳細原理暫時不了解。對這段程序做了個簡單的修改。
主要是對ADC做了一點修改：因為每次要關閉ADC，所以下次打開應該等待穩定延時；
對計算函數做了一點簡化：因為偏置電阻阻值10K等于Rp，所以抵消了一步計算；
對濾波做了一點修改：因為用左移代替除法能更快一點；
以上修改對結果估計也沒啥幫助，只是共師兄習一下。因為沒有條件測試，如有錯誤望網友及時指正。

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

#define ADC_POWER 0x80 // ADC電源控制位
#define ADC_FLAG 0x10    // ADC完成標志位
#define ADC_START 0x08 // ADC起始控制位
#define ADC_SPEEDLL 0x00  // 540個時鐘周期
// #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;
/*----------------------------
讀取ADC結果
----------------------------*/
uint GetADCResult(uchar ch) {
  ADC_CONTR = ADC_POWER | ADC_SPEEDLL;
  Delay2(2);  // ADC上電延時
  ADC_CONTR = ADC_POWER | ADC_SPEEDLL | ch | ADC_START;
  while (!(ADC_CONTR & ADC_FLAG)) {
  }                                     //等待ADC轉換完成
  ADC_CONTR &= ~ADC_FLAG;                // Close ADC
  return ((uint)ADC_RES << 2 | ADC_RESL);  //返回ADC結果
}

/****************濾波*****************/
#define BUFF_LENGTH 18  // 過濾函數數組長度
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：把最大值移到數組最后，最小值留到數組最前
  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;
   }
}
  }
  // 取中間(BUFF_LENGTH - 2)個數，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數值轉換阻值**********/
/*double AD_R(uchar chn) {
  double adcDataTR;  // 溫敏電阻上的分壓數據
  double adcDataR; // 偏置電阻上的分壓數據
  double rT;       // 溫敏電阻阻值
  adcDataTR = filter(chn);
  adcDataR = 1023 - adcDataTR;
  rT = 10000 / adcDataR * adcDataTR;
  return rT;
}*/

/************阻值轉換溫度******************/
float Get_Temp(uchar chhhh) {
  // float Rt;
  float adcDataTr;  // 溫敏電阻上的分壓的ADC數據
  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;
  // 因為(Rp=上拉偏置電阻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誤差矯正
  temp = temp * 10;
  return temp;
}
/*----------------------------
初始化ADC
----------------------------*/
void InitADC(void) {
  P1ASF = 0xff;  //設置P1口為AD口
  CLK_DIV &= ~0x20;
  ADC_RES = 0;  //清除結果寄存器
  ADC_RESL = 0;
}

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

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

ID:25310 · 發表于 2019-11-24 20:51

這是誤差之內的數字可以接受啊，后起處理就行了

ID:25310 · 發表于 2019-11-25 08:09

哪個并在上拉電阻上的電容有點詭異，并到NTC上倒可以理解！

ID:586438 · 發表于 2019-11-25 08:16

我也遇到這樣的問題我是用溫度來控制繼電器的打開和關閉因為跳變導致繼電器一直嗒嗒嗒

ID:644988 · 發表于 2019-11-25 16:40

bh2030693 發表于 2019-11-23 22:50
21樓的建議值得參考，雖然不一定是那個原因。電容是對于交流是導通的，你接到VCC起到相反的作用。
建議給A ...

其實我司在做項目時都是這樣做，一般做鋰電池電量檢測開關保護都是在單片機采樣腳前（盡量離IC腳要近）串個1K再用一個106P濾波，效果很好。如果要實時顯示，做個一表或取個平均值就行。一個項目要軟硬結合才是最好解決方法。

ID:262356 · 發表于 2019-11-26 21:23

你硬件改下試試

ID:25310 · 發表于 2019-11-28 09:12

snchj 發表于 2019-11-26 21:23
你硬件改下試試

這個硬件同我的想法一樣，我的AD也用了47uF，對反應不用太快的檢測大電容確實有效。

ID:25310 · 發表于 2019-11-28 09:24

最近我也在調試一個AD相關的項目，剛好測試了這段濾波代碼，感覺確實波動很大。用了一個最基本的平均數濾波也比這個效果好。樓主可以試一試。
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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