STM32 ADC精度提升方法

STM32 ADC精度提升方法

• Fang XS.
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• 如果有错误，希望被指出，学习技术的路难免会磕磕绊绊
• 量的积累引起质的变化

硬件方法

1. 优化布局布线，尽量减小其他干扰
2. 增加电源、Vref去耦电容
3. 使用低通滤波器，或加磁珠
4. 使用DCDC时尽量减小纹波
5. 使用LDO尽量减小噪声

软件方法

1. 减小ADC输入时钟
2. 使用较大采样周期
3. 增加滤波算法，精度优先首选均值滤波
4. 在初始化时使用ST自带的校准
5. 在每次采集数据时使用Vrefint通道校准
6. 手动校准
7. 对于没有FPU的MCU，尽量避免浮点数运算
8. 数字静默，采集时降CPU主频和其他可能影响ADC的时钟

使用Vrefint通道校准方法

以STM32F030C8T为例，规格书描述如下

这个值是在芯片出厂时，ST针对Vrefint通道进行校准的值，也就是用ADC采集VDDA=3.3V时得到的ADC值，存放在地址0x1FFF F7BA处，2字节大小；
结合这个校准值可以优化ADC转换计算方法：
通道x电压 = (通道xADC值 * 3.3 * VREFINT_CAL) / (通道VrefintADC值 * 4095);
每次ADC采集包含Vrefint通道，将每次采集都进行校准。
去除浮点数运算，DEMO代码如下：

#define VREFINT_CAL_ADDR ((uint16_t*) ((uint32_t) 0x1FFFF7BA))
#define VREFINT_CAL_VOLTAGE_mV 3300 // Vrefint电压 (mV)
uint32_t CalibrateADC(uint32_t adc_value, uint32_t vrefint_adc) 
{ 
	uint32_t vrefint_cal = *VREFINT_CAL_ADDR; // 读取Vrefint校准值 
	uint32_t adc_chan_vol_mV = (adc_value * VREFINT_CAL_VOLTAGE_mV * vrefint_cal) / (vrefint_adc * 4095); 
	return adc_chan_vol_mV;
 }

注：

1. SAR型ADC相较于其他ADC，容易受干扰影响
2. 看其他的文章，有的型号可能出现通道间串扰的问题，解决思路跟本文类似，海可以在2个通道采集之间插入一次接地通道的采集，原理是让电容尽可能充分的放电

参考文档：
AN2834 如何在STM32微控制器中获得最佳ADC精度