STM32多路电压测量设计方案.pdf
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2019-09-05
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Ofweek 电子工程网
基于 STM32 的多路电压测量设计方案
作者：宋敬，付广春，马献国
本设计提出一种基于 STM32 芯片的多路电压测量设计方案，测量范围在
0-10V 之间。把 STM32 内置 A/D 对多路电压值进行采样，得到相应的数字量。然
后按照数字量和模拟量的比例关系得到对应的模拟电压值，通过 TFTLCD 显示设
备显示出来，同时将多路采集的数据存储到 SD 卡中。
1.引言
近年来，数据采集及其应用受到了人们越来越广泛的关注，数据采集系统也
有了迅速的发展，它可以广泛的应用于各种领域。
数据采集技术是信息科学的重要分支之一，数据采集也是从一个或多个信号
获取对象信息的过程。数据采集是工业控制等系统中的重要环节，通常采用一些
功能相对独立的单片机系统来实现，作为测控系统不可缺少的部分，数据采集的
性能特点直接影响到整个系统。
电压的测量最为普遍性，研究设计并提高电压测量精度的方法及仪器具有十
分重要的意义。在电压测量设计中，单片机作为控制器，是整个设计的核心。除
此之外，设计中还必须有模数转换器（ADC）。ADC 用于直接采集模拟电压并将
模拟信号转换成数字信号，它直接影响着数据采集的精度和速度。
2.系统概述
本设计的微控制器采用 STM32 单片机。
STM32 系列单片机是基于 ARM 公司 Cortex-M3 内核设计的。它的时钟频率达
到 72MHz,是同类产品中性能较高的产品，具有高性能、低成本、低功耗的优点，
是嵌入式应用设计中良好的选择。设计中的 A/D 转换器采用 STM32 内置
ADC.STM32 的 ADC 是一种 12 位逐次逼近型模拟数字转换器。
它有多达 18 个通道，可测量 16 个外部和 2 个内部信号源。各通道的 A/D
转换可以单次、连续、扫描或间断模式执行。转换结果可以左对齐或右对齐方式
存储在 16 位数据寄存器中。其输入时钟最大可达到 14MHz.
本设计可测量 8 通道电压值，测量范围为 0-10V 的电压，显示误差为
±0.001V.LCD 实时显示电压值和波形图，MicroSD 卡对数据进行同步存储。系统
原理框图如图 1 所示。
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