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ADuC845的模擬通道

2024-01-21數碼
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01ADuC845核心板

一、前言

這款基於 ADuC845 微控制器組成控制和訊號采集板,下面對 ADuC845 的模擬通道,包括 ADC,DAC 的效能進行基本測試,為後面軟件開發打下基礎。

二、DAC輸出

測量 ADuC845的DAC輸出。數據手冊給出了它的輸出電壓範圍,一個是內部的2.5V的參考電壓,一個是外部模擬電壓3.3V。這是設定DAC輸出 0xfff 時,輸出的最大電壓,是對應的模擬工作電壓。這是設定內部2.5V參考電壓,輸出2.5V左右。具有一定的誤差。

從0到 0xfff ,設定DAC,使用數碼萬用表DM3068測量DAC的輸出,可以看到輸出具有非常好的線性特性,輸出最大值在2.5V 左右。假設Vref=2.5V,可以計算出輸出理論值與實際輸出之間的誤差。除了 0 之外,其它的誤差具有一個 13mV 的系統誤差之外,隨機誤差在 正負 3mV 之間。

▲ 圖1.2.1 設定數值與輸出電壓

▲ 圖1.2.2 不同設定下的誤差曲線

三、ADC測量

在電路板上設定了兩路AD輸入,輸入的訊號經過分壓,連線微控制器的AIN1,AIN2。這樣可以擴大輸入訊號的範圍。下面對輸入電壓訊號采集功能進行測試。將輸入訊號透過扁平電纜連線到麪包板上,利用數碼電源 Dp766 提供可調的測試電壓。

這是輸入電壓從0V到2.5V變化,讀取 兩路ADC的數值,讀取的格式為16bit。在電壓比較小時,似乎出現了非線性。兩路輸入電壓是來自於同一個訊號源,但在高端,可以看到兩個ADC輸出數據具有一些偏差。下面對這兩個問題分別檢查一下。

▲ 圖1.3.1 輸入不同電壓與采集數值之間的關系

重新測量 150mV之內的電壓與轉換數值。由於電壓源的問題,實際輸出電壓無法小於20mV。正常可以看到輸出數值在小訊號下呈現非常好的線性。另外,兩個ADC轉換的數值還是有差別。

▲ 圖1.3.2 150mV之內的電壓 與測量數值

使用ADC0 分別切換到AIN1,AIN2測量同一個模擬電壓,這次測量有兩個變化。一個是電壓源的電壓可以從0開始,這也說明了ADC轉換可以從0開始。另外,轉換數值與電壓之間呈現非常好的線性特性。兩個測量結果還是有一定的差異。這方面的原因還是不太清楚的。

▲ 圖1.3.3 利用ADC0分別測量兩個通道

透過檢查發現,前面在切換通道之後,沒有設定一個延遲。在切換通道之後延遲100ms,可以看到兩個通道讀取的數值是相同的了。之所以出現這種台階,具體原因還不太清楚。

▲ 圖1.3.4 輸入電壓與轉換數值

利用ADC1 分別測試兩個模擬通道 AIN1,AIN2 輸入電壓。可以看到轉換的數值基本上是相同的。

▲ 圖1.3.5 使用ADC1同時測量到兩個輸入模擬通道結果

※總 結 ※

本文測試了 ADuC845 中的DAC和ADC的基本功能。這為後面的軟件開發提供數據支持。

參考資料

[1]

創界uVision下的ADuC845的工程檔 : https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/109399638