單片機(jī)的AD模塊轉(zhuǎn)換原理我這里就不做講解了,有興趣的小伙伴可以找度娘了解,百度都有很詳細(xì)的介紹。需要注意的是,想要通過(guò)AD口來(lái)檢測(cè)信號(hào),必須先要把這個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào),這樣單片機(jī)才能識(shí)別。
我們來(lái)看一下單片機(jī)采樣電壓電路圖(1),AIN_Vbat接單片機(jī)AD檢測(cè)口,需要檢測(cè)的電壓Vbat經(jīng)過(guò)電阻R31和R37分壓,分壓得到的電壓送給單片機(jī)AD口來(lái)檢測(cè),分壓是是因?yàn)樾枰裋bat映射到單片機(jī)AD口采樣范圍內(nèi),比如Vbat最高電壓為90V,單片機(jī)AD模塊參考電壓為3.3V,那么我們就需要把0-90V映射到0-3.3V。因?yàn)檫@是直接檢測(cè)電壓信號(hào),所以不需要轉(zhuǎn)換直接送到單片機(jī)AD口即可,圖種R31和R37用來(lái)分壓,C30和R32用來(lái)濾波防干擾。
圖(1)電壓采樣
言歸正傳,單片機(jī)如何采樣電流呢?如之前所說(shuō),單片機(jī)AD模塊識(shí)別的是電壓信號(hào),那么要采樣電流就需要先把電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓。一般的做法是在負(fù)載端增加一顆電流采樣電阻,比如選擇一個(gè)0.05Ω的電阻,當(dāng)電流為2A的時(shí)候,那么該電阻兩端的壓差就是V=I*R=0.05*2=0.1V;這樣就可以把這個(gè)電壓信號(hào)傳送給單片機(jī)AD口進(jìn)行檢測(cè)。但是這個(gè)電壓只有0.1V,單片機(jī)AD口資源得不到充分利用,檢測(cè)誤差會(huì)很大,所以我們要把這個(gè)電壓進(jìn)行放大。
能不能增大采樣電阻呢?顯然是不行的,因?yàn)樵龃蟛蓸与娮钑?huì)增加電路損耗。比如增加采樣電阻為1Ω,那么當(dāng)電流為2A的時(shí)候,電阻上消耗的功率為P=I2*R=2*2*1=4W。這樣的損耗是不允許的。所以我們只能加放大器來(lái)對(duì)這個(gè)小電壓信號(hào)進(jìn)行放大。圖(2)是一個(gè)電流采樣電路,R100為電具體原理作者將在后續(xù)文章為您分解。
圖(2)電流采樣
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