Air780EPM — ADC硬件电路设计：场景化优化与实践！

不同应用场景对ADC电路的要求差异明显，Air780EPM的设计需针对性优化。本文通过实例解析电源滤波、信号隔离等关键技术，阐述如何根据具体场景需求打造高性能的硬件电路方案。

最近有工程师朋友问：Air780EPM的ADC精度怎么样，想节约一颗外挂ADC…

今天也跟大家一起分享下相关内容。在设计ADC硬件电路之前，请务必先查看LuatOS二次开发ADC相关库函数的描述。

最新ADC库函数详见：https://docs.openluat.com/osapi/core/adc/

我们先回顾一段核心内容：

Air780EPM共有4路外部ADC硬件通道，其通常的作用是用来测试电压数值。

ADC硬件连接被测电压的方式有两个：

当被测电压低于3.6V时，被测电压可以直连ADC；

当被测电压大于3.6V时，被测电压需先经过外部电阻分压，且经过分压后接在ADC的电压值需小于1.5V。

以上ADC的两种硬件连接方式，对应不同的软件设置，下文会提到。

除4路外部ADC通道外，Air780EPM还有2路内部ADC通道：

一路是CH_CPU，用来测量Air780EPM的CPU温度；

一路是CH_VBAT，用来测量Air780EPM的vbat电压（vbat，或者写为VBAT，也就是Air780EPM工作时的供电电压，对应Air780EPM的PIN42/PIN43）。

接下来，将按照大家在实际应用中常见的场景，分类描述如何设计ADC硬件电路。

一、测量Air780EPM的VBAT电压

用ADC测量VBAT电压时，不需要外接任何硬件电路。

Air780EPM内部有一路CH_VBAT：专门用于测量Air780EPM的VBAT电压，测量范围就是Air780EPM可以正常工作的VBAT供电范围（3.3V-4.3V）。

可以使用如下代码读取VBAT电压：

二、测量低于3.6V的电压时

我们这里讨论的是使用Air780EPM的4路外部ADC，测量低于3.6V电压时的场景。

为社么要提到3.6V这个数字？如本文最前面所说，当被测电压低于3.6V时，被测电压可以直连ADC，不需要外接电路。

是的，不需要外接电路的意思就是——被测电压可以直接接在ADC上，不做任何处理。但是，需要保证被测电压不高于3.6V。

相应的，软件应该这么做：

核心就是，软件在低于1.5V和大于1.5V且小于3.6V时的处理时不一样的。

如果你觉得比较懵，很正常。你需要先查看LuatOS二次开发ADC相关库函数的描述，详见：

https://docs.openluat.com/osapi/core/adc/

或者，你就把握一个原则：

当被测电压低于3.6V时，直连ADC就可以，剩下的交给软件同事去负责。

三、 测量高于3.6V的电压时

我们这里说的还是使用Air780EPM的4路外部ADC，测量高于3.6V电压时的场景。

当被测电压高于3.6V，使用4路外部ADC测量：必须将外部电压使用电阻分压，使挂在ADC上的电压低于1.5V。

那么，分压电阻怎么选择呢？

首先，取决于被测电压的值，测量最大电压5V和最大电压12V时的分压电阻肯定是不一样的；

其次，电阻一定要使用1%精度，这样才能尽可能的使分压比符合要求；

再次，可以在ADC输入处增加1个滤波电容，抑制高频噪声，避免ADC读数波动。

以上都是经验之谈，现在我们以被测电压为5V时来举例说明：

相应的，假设通过ADC测得的电压值是1.47V，则可以换算出来被测电压值为：

1.47V/0.294=5V

需要特别指出的是，即便使用MΩ级别的电阻，系统也会存在固定的功耗浪费：

总电流： I=5V/(2.4MΩ+1.0MΩ)≈1.47μA
总功耗： P=5V×1.47μA=7.35μW

功耗极低，适合电池供电的低功耗场景。

今天的内容就分享到这里了~

审核编辑 黄宇