基于ll库,使用stm32L0系列的内部基准电压来进行ad测量

本文详细介绍了STM32 ADC转换器的工作原理,强调了Vdda和Vref引脚的连接方式以及内部基准电压Vrefint在计算供电电压和通道测量值中的作用。通过ADCAL校准功能获取精确的Vrefint值,进而计算ADC通道的电压。同时,探讨了过采样技术提高分辨率的方法,包括数字滤波器的应用,并以BMP280气压传感器为例说明了传感器内置过采样功能。最后,提到了STM32 L071芯片如何通过过采样实现接近24位分辨率的数据采集。

前言

ADC转换器需要一个供电电压Vdda以及需要接入一个稳定的参考电压(Vref), 该电压作为adc转换器的上限量程, 必须稳定才能保证测得到的数字量是比较准确的。

  • 在L0系列的14引脚的mcu中, Vdda的引脚会与Vdd连接到一起。
  • 在64引脚以下的mcu中, Vdda与Vref将会链接到一起。
  • 在64引脚及以上的mcu中, Vdda以及Vref才会独立分开。

在stm32中L0系列的芯片,内置了稳压调节器( ADC voltage regulator),在使能ADCAL校准以及ADC模块的时候, 该稳压器就会使能,其实,该调节器稳压源就是使用了内部基准电压(Vrefint)的缓存副本,adc通道17可配置用来读取芯片内部的基准电压测量值, 在芯片引脚资源紧缺的情况下, 该基准电压可以用来计算Vref引脚的电压(在引脚紧缺的时候,也就是Vdda的供电电压), 从而以该实时变动的基准电压,来计算出ad转换器的通道上的电压测量值。(在70摄氏度的情况下,读取的电压值以及温度值误差控制在10mv以及2摄氏度左右, 符合一般情况下的应用。)
ADCAL是adc模块自带的校准功能, 该功能必须在ad开始转换之前就启动并进行一系列的校准工作。

如何使用内部基准电压进行模拟量测量

  • 使用内部基准电压计算Vdda的供电电压, Vdda的电压是不稳定且会发生变化的,那么芯片内部嵌入的基准电压以及他在出厂时通过Vdda为3V的供电得到的校准值, 便可以用来计算此时Vdda(Vref)的真实电压值。计算公式如下:
    VDDA = 3 V x VREFINT_CAL / VREFINT_DATA
    在这里:

    • VREFINT_CAL是 VREFINT 的校准值,存储在固定的地址上, 具体参考数据手册。
    • VREFINT_DATA 是 VREFINT 通过模数转化测得的数值。
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