怎样用stm32实现14位精度的AD采样？

蓝色天使211 · 发表于 2012-6-3 09:25:24

原子哥听说用过采样法可以提高iAD采样精度...

magicoctoy · 发表于 2012-6-4 11:17:27

可采用过采样技术。
    过采样技术是一种以牺牲采样速度来提高ADC分辨率的技术。如果STM32的12位AD，每秒采集10个数据，即采样率为：10/秒。根据过采样技术，每提高1位ADC分辨率，需要增加4倍的采样率。从12位AD提高到14位AD，一共提高了2位，所以需要把采样率提高2 * 2 * 2 * 2 = 16倍。原来在100mS之内只采集一个数据，现在需要在100mS之内采集16个数据了。然后，我们把这16个数据累加，再把累加值右移2位，这样就得到STM32过采样之后的14位ADC。
    需要注意的是，过采样技术会限制输入信号的频率。根据采样定律，采样率最少是输入信号的2倍才能将信号还原。当需要提高n位的ADC分辨率时，采样率又得提高4*n倍。STM32的12位ADC的最高采样率为1MHz，如果要达到14位的ADC分辨率，那么输入信号的频率就不能超过：1M/2/15 = 31.25KHz。
    最后提醒：分辨率的提升到14位并不是精度也能提升14位。我自己试过提升到16位的分辨率，但是精度大概只有13、14位的样子。

正点原子 · 发表于 2012-6-3 09:43:39

听说过，但是没有试过。你可以研究下。

a4615800 · 发表于 2012-6-3 13:27:56

有方法的。有种算法貌似。可以实现

正点原子 · 发表于 2012-6-4 11:28:28

楼上的资料很有用.

艾科 · 发表于 2012-6-4 12:37:00

回复【4楼】magicoctoy:
--------------------------------哥们求指点啊！！这个提高AD转换的精度。

magicoctoy · 发表于 2012-6-4 14:02:33

回复【6楼】艾科:
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STM32的精度不可能提高的太多，要提高只能在分辨率上想办法，提高分辨率间接提高精度，但是这是由一个度的，跟你的要采样的外部信号的频率、CPU的处理速度等等都是有关系的。
过采样只能提高分辨率，精度不是随便可以提高的。要不然0832不就能替代所有的AD芯片了。
精度通常是指准确度。指测量值与实际值的差异性。影响精度的因素很多。如分辨力，线性度等。
分辨率可以通过分辨力来理解。8bit的分辨力为1/256，10bit时为1/1024，但实际还要通过量程转换成具体的值，不能没有量纲或单位（量纲与单位是不同的概念）。
分辨率通常用百分比来表示，而分辨力则用绝对值来表示。“5/256 =0.01953125V”指的是分辨力而不是分辨率。而这样的分辨能力仅仅是指理论能力而不是实际能力。因为实际能力还要包括非线性因素引起“干扰”。
总结：分辨率容易提升到24位，但是精度能到24位的要求就很高了。市面上的16、24位AD转换芯片一般指的是分辨率，而不是精度。
STM32的adc如果要使用在精度要求高的地方，如3级电子称、精准计量仪表的话，stm32就比较勉强了。建议换外置的ADC。

破浪 · 发表于 2012-6-6 08:27:01

学习了

411706246 · 发表于 2012-6-6 19:13:42

果断来顶

艾科 · 发表于 2012-6-12 09:24:21

回复【7楼】magicoctoy:
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感谢哥们的指点！但是还是有不知道怎样能用过采样法可以提高iAD采样精度？？

magicoctoy · 发表于 2012-6-12 10:39:52

回复【10楼】艾科:
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楼主思路最重要，以下的思路使用于任何单片机：
比如设个定时器每个10us触发下STM32的ADC的采用，采到256个后将256个数据累加求和，如果当12位ADC用就除以256,13位用除以128,14位用除以64,15位用除以32,16位用除以16。得到结果后存放缓冲区中，再增加一段软件滤波程序就OK了！

艾科 · 发表于 2012-6-12 11:21:45

回复【11楼】magicoctoy:
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明白了，但是这样精度能提高吗？？

magicoctoy · 发表于 2012-6-12 12:54:19

回复【12楼】艾科:
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楼主还是先百度下什么叫ADC的精度吧！

magicoctoy · 发表于 2012-6-12 16:05:43

继续上传资料

正点原子 · 发表于 2012-6-12 16:43:06

顶!

liuliuzelin · 发表于 2012-6-12 18:27:51

顶。先存下了。

aleda303 · 发表于 2012-6-15 16:13:27

我用的是 64脚的STM32 没有VREF的

VDDA 和VDD 分别供电，地层也是单独设置的

可是 AD 效果仍然不是很好，单次采样精度在 9~10 bit

实际采用的方式是用DMA 采集50次，去掉最高及最低的各5次然后算平均值
这样才比较理想

magicoctoy · 发表于 2012-6-16 10:47:18

回复【17楼】aleda303:
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采样次数不够，采集256/100mS次后，直接取平均精度还能再提高。本人测试144脚+外部MC1403基准+VDDA独立供电=精度12bit。

艾科 · 发表于 2012-6-16 13:30:27

回复【18楼】magicoctoy:
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你调出来了？

艾科 · 发表于 2012-6-17 15:44:13

回复【11楼】magicoctoy:
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实际电压值=（采样值*3300/4095）;用你所说的过采样，只是改变了采样值，而4095也会跟着改变，最初算出的实际电压值，没什么区别吧？

wuyiduan · 发表于 2012-11-1 22:18:07

给VDDA独立供电的话，地怎么处理
VREF+和VREF-又怎么处理？

lineng0502 · 发表于 2013-9-13 15:28:52

DING!!

308709362 · 发表于 2014-4-21 12:57:29

回复【17楼】aleda303:
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我是采用DMA同时采集三路模拟信号，打算每路采集200个信号再滤波处理，
所以DMA配置为
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 3*200;
然后设定好通道的优先级，那么DMA得到的信号到底是1、2、3；1、2、3；1、2、3.....（200组）
还是1、1、1、1、1、1.......2、2、2、2、2........3、3、3、3、3......这样的传输？
求解，谢谢！