摘要：联盛德开发板试用评测系列之二功能使用与测试作者大信今天着手对开发板功能做测试，都知道在物联网应用场景中常需要用到的一个重要技术。
联盛德W806-KIT开发板试用评测系列
之二：ADC 功能使用与测试
作者：大信
今天着手对W806开发板ADC功能做测试，都知道ADC在物联网应用场景中常需要用到的一个重要技术。W806手册说这款芯片支持片内ADC，介绍是这样的：
片内集成 4 路 16 比特 ADC，最高采样率 1KHz。ADC基于Sigma-Delta ADC 的采集模块，完成最多 4 路模拟信号的采集，采样率通过外部输入时钟控制，可采集输入电压，也可采集芯片温度，支持输入校准和温度补偿校准。
其管脚定义如下：
管脚 IO口名称 功能 上下拉能力
19 PA_1 ADC_1 UP/DOWN
20 PA_2 ADC_4 UP/DOWN
21 PA_3 ADC_3 UP/DOWN
22 PA_4 ADC_2 UP/DOWN
电路设计参考如下：
芯片 19~21 脚可以作为普通 ADC 使用，输入电压范围 0~2.4V。当高于 2.4V 时外部需做分压处理后才 可进入 ADC 接口。为提高精度，R1 和 R2 需使用高精度电阻。根据 Sensor 输出电压值选择合适的 R1，R2 电阻值分压。如图 3-3 所示。
图 1 ADC 分压电路设计参考
这在很多MCU里还是少见的，不禁心生喜欢，马上动手来测试一下，看看芯片集成的ADC功能性能如何。
从项目工程DEMO目录下，找到adc目录，在Sky-CDK的项目视图里加入该工程，工程代码如下：
#include
#include "wm_hal.h"
void Error_Handler(void);
static void ADC_Init(void);
ADC_HandleTypeDef hadc;
int main(void)
{
int value;
SystemClock_Config(CPU_CLK_160M);
printf("enter main/r/n");
ADC_Init();
while (1) {
value = HAL_ADC_GET_INPUT_VOLTAGE(&hadc);
//hadc.offset=-1;
printf("value = %dmv/r/n", value);
HAL_Delay(500);
}
}
static void ADC_Init(void){
hadc.Instance = ADC;
hadc.Init.channel = ADC_CHANNEL_0;
hadc.Init.freq = 1000;
if (HAL_ADC_Init(&hadc) != HAL_OK) {
Error_Handler();
}
}
void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc){
}
void Error_Handler(void){
while (1)
{}
}
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
printf("Wrong parameters value: file %s on line %d/r/n", file, line);
}
代码总体非常简单明了。设置完芯片主屏后，直接初始化ADC，然后进入循环，读取ADC的输出数值，其中ADC的各函数句柄结构如下：
typedef struct __ADC_HandleTypeDef{
ADC_TypeDef *Instance;
ADC_InitTypeDef Init;
HAL_LockTypeDef Lock;
int offset;
}ADC_HandleTypeDef;
编译后，烧写fls文件到开发板里。然后板上连接如下图的连线，第一次将PA1直接接入地，此时ADC1输入电压应该为0.
图 2 ADC 测试接线图一
从串口收到实际的数据，如下：
图 3 ADC 测试PA1直接接地时输出的数值
可见数据基本上稳定在 -64mv，其中有个别数据出现偏差，不是因为ADC稳定性的问题，而是因为硬件接线，是把导线直接插而不是焊接在开发板的接口孔里，接触不稳定造成。
这里吐槽一下，既然提供开发板为何不附带送一下排针，排针不焊接可以理解，但是没有排针导致无法插入杜邦线使用，手边又没有排针，还不得不另外网购排针去。而购买排针的邮费又可以购买一块W806开发板了，晕！。
这个偏差测试几次后，它的读数基本是固定的值，那么就可以把它看成是初始的偏差，在后面的测量种进行修正即可，即测量的值减去这哥偏差。期间在几块W806都测试一下初始偏差值，发现不同的板子并不一样，初始偏差分别 -60mv ~ +50mv左右。
在测试完对地的初始偏差后，可以测量目标电压，这里拿一节新的5号电池做测试，电池正极接PA1，负极接板上的GND。此时可以从串口得到如下的数据：
图 4 ADC 测试PA1接5号电池时输出的数值
测试该电池直接读数为： 1576mv，根据前面的修正方法，减去初始偏差 -64mv.得到被测电压为：1576-(-64)=1640mv.
为做对比，使用三位半精度数字万用表电压档测试该5号电池，读数为1609mv。则可以算出，以此万用表为基准的误差率:
(1640-1609)/1609 x100% = 1.9%
图 5 使用万用表测量5号电池的数值
总结，本次简单的测试，初步的测试W806的ADC的电压测量效果，比较精确。因为没有精密调压电压，没有对个点的电压测量。但其它网友对其线性度进行过测量，并绘制了拟合线，从测量误差标准方差分析，其误差小于<5%。同时本次测试也没有对温漂进行测试，以及高频采样下的ADC的精度情况。但从一般的消费领域的应用场景来看，已经可以满足需求。
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