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標題: STC15W408AS 利用bandgap計算VCC電壓不準確的問題 [打印本頁]

作者: samxon 時間: 2025-12-28 16:49
標題: STC15W408AS 利用bandgap計算VCC電壓不準確的問題

STC15W408AS 利用bandgap計算VCC電壓。我的VCC電壓是5V，但計算出來確實9.3V，請大家幫忙看看代碼問題。謝謝

//初始化ADC
void AdInit()
{
P1ASF = 0x00;
ADC_RES = 0; ADC_RESL = 0; //清除ADC結果寄存器
ADC_CONTR = 0x88;
_nop_();_nop_();
ADC_CONTR |= 0x08;
delay_ms(20); //等待ADC穩定
EADC = 1; //允許AD轉換中斷
}

unsigned int read_bandgap_voltage(){
uchar idata *iptr; //定義RAM內存區指針
iptr = ID_ADDR_RAM;
bandgap=*iptr++;
bandgap<<=8;
bandgap+=*iptr; //從內存區讀取BandGap電壓值（單位毫伏)
return bandgap;
}

void adc_isr() interrupt 5{
ADC_CONTR &= ~0x10;
            adc_val=(ADC_RES<<2)|(ADC_RESL);
            VFt=(float)((long)(read_bandgap_voltage()*1024)/adc_val);
         //VFt的電壓值與實際VCC電壓值相差甚遠，是什么問題引起的。

ADC_CONTR = 0x88;
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); //等待四個機器周期
while(!(ADC_CONTR&ADC_FLAG));

}

VFt的值是9.3V，

作者: whwteng 時間: 2025-12-29 12:39
添加一個基準電壓比較再采集計算

作者: whwteng 時間: 2025-12-29 12:40
添加一個基準電壓再采樣計算

作者: samxon 時間: 2025-12-29 19:24
經過反復排查
void adc_isr() interrupt 5{
            ADC_CONTR &= ~0x10;
                  uint vcc_voltage=(float)(5.0*bandgap/adc_val);

   串口打印出來 bandgap是D7, adc_val是02, vcc_voltage結果是十進制24, 為什么vcc_voltate不是十進制537呢。

作者: 188610329 時間: 2025-12-29 20:51
保存在 RAM 的基準點壓參考值，開機后有可能被改寫，建議從 CODE中讀取。或者，開機后，優先讀取 RAM中的參考值，再執行其他代碼。

作者: shuiquan3 時間: 2025-12-29 21:55
請教：STC15W408AS如何使用外部基準電壓，接哪個引腳，還是P1口隨便接？

作者: shuiquan3 時間: 2025-12-29 21:57
請教：stc15w408as如何使用外部基準電壓？

作者: TP802 時間: 2025-12-30 08:31
這里提出另外一個問題：計算讀取的電壓時，1024應該為1023，STC手冊中給出的是1024，也是錯誤的。請大家討論。

作者: angmall 時間: 2025-12-30 19:05

shuiquan3 發表于 2025-12-29 21:55
請教：STC15W408AS如何使用外部基準電壓，接哪個引腳，還是P1口隨便接？

A/D 轉換模塊的參考電壓源
STC15 系列單片機的參考電壓源是輸入工作電壓 Vcc，所以一般不用外接參考電壓源。如 7805 的輸
出電壓是 5V，但實際電壓可能是 4.88V 到 4.96V，用戶需要精度比較高的話，可在出廠時將實際測出的
工作電壓值記錄在單片機內部的 EEPROM 里面，以供計算。
如果有些用戶的 Vcc 不固定，如電池供電，電池電壓在 5.3V--4.2V 之間漂移，則 Vcc 不固定，就需
要在 8 路 A/D 轉換的一個通道外接一個穩定的參考電壓源，來計算出此時的工作電壓 Vcc，再計算出其
他幾路 A/D 轉換通道的電壓。如下圖所示，可在 ADC 轉換通道的第二通道外接一個 2.5V（或 1V，或...）
的基準參考電壓源，由此求出此時的工作電壓 Vcc，再計算出其它幾路 A/D 轉換通道的電壓（理論依據
是短時間之內， Vcc 不變）。

作者: WL0123 時間: 2026-1-1 21:06

samxon 發表于 2025-12-29 19:24
經過反復排查
void adc_isr() interrupt 5{
ADC_CONTR &= ~0x10;

// 當前VCC_mV = 標準電壓mV * 標準電壓BandGap轉換值 / 當前電壓BandGap轉換值
VCC = 5000 * (long)BGV5 / BGVx;

作者: Jack315 時間: 2026-1-2 01:14
測量 VCC 的步驟：
① 給定一個比較精確的電源電壓 VCCA ，得到 BandGap （間隙基準源）的 ADC 讀數 BGVA。據此可計算出 BandGap 的基準電壓 VBG 。
② 當電源電壓為 VCCX 時，得到另一個 BandGap 的 ADC 讀數為 BGVX。則 VCCX = BGVX * VBG / BGVA 。

10 位 ADC 的值范圍為：0x000 ~ 0x3FF (十進制：0~1023）。
假設 VCCA = 5.00V，間隙基準源的基準電壓為 VBG = 1.25V，則 BGVA 的值為：1.25V / 5.00V * 1023 = 255.75。
四舍五入得到 256。即此時的 ADC 讀數應為 BGVA = 0x100 (十進制：256）。

假設在待測電源電壓下 BandGap 的 ADC 讀數為 BGVX = 0x266 (十進制：614），
則 VCCX = BGVX * VBG / BGVA = 614 * 1.25 / 256 = 2.998V

【說明】
① 注意到測量 VBG 時，ADC 的量化作用導致了測量誤差：5.00V * 256 / 1023 = 1.251222V 。為提高測量精度，可用不同的 VCCA 進行測量，然后對計算出的 VBG 值求平均作為 VBG 的 “精確” 值。

② 注意到 10位 ADC 的讀數需要三個 Nibble（半字節），比較方便的類型為雙字節的無符號整數（可以定義為 UInt16）。
以上述假設的數據為例：
UInt16 BGVA = 0x0100、UInt16 BGVX = 0x0266、float VBG = 1.25；
float VCCX = (float) BGVX * VBG / (float) BGVA 。
假設要用 UInt16 來表示 VCCX ，可以先將 VCCX 乘以一個適當的常數 (float) C，以保留足夠的輸出精度：
UInt16 Result = (UInt16) (VCCX * C) 。
若最大 VCCA = 5.5V 時，輸出為 0xFFFF，則 C 可取為 65535 / 5.5 = 11915.4545454545 。

作者: samxon 時間: 2026-1-2 17:37

Jack315 發表于 2026-1-2 01:14
測量 VCC 的步驟：
① 給定一個比較精確的電源電壓 VCCA ，得到 BandGap （間隙基準源）的 ADC 讀數 BGVA ...

VCC供電是5V，以下代碼還是無法獲取到真實電壓值。請大家幫忙看看是什么問題導致的。

void AdInit()
{
P1ASF = 0x00;
ADC_RES = 0; ADC_RESL = 0;
CLK_DIV = 0x20;
ADC_CONTR = 0x88;
_nop_();_nop_();
ADC_CONTR |= 0x08;
delay_ms(20);
EADC = 1;
}

unsigned int read_bandgap_voltage(){
return (*(unsigned char idata *)ID_ADDR_RAM <<8) |*(unsigned char idata *)(ID_ADDR_RAM + 1);
}

void adc_isr() interrupt 5{

uint adc_val=(ADC_RES*256+ADC_RESL);
uint vcc_voltage=5.0*((float)read_bandgap_voltage()/(float)adc_val);

P1ASF=0x00;
ADC_CONTR = 0x88|0x00;
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); //等待四個機器周期
while(!(ADC_CONTR&ADC_FLAG));
ADC_CONTR &=~ADC_FLAG;
}

作者: Jack315 時間: 2026-1-3 11:04
中斷函數 adc_isr() 中：
adc_val 值是多少？
read_bandgap_voltage() 函數的返回值是多少？
最后得到的 vcc_voltage 是多少？

能不能上傳一個 STC15W408AS 的數據手冊，或給個鏈接。
想具體看看 BandGap 和 ADC 相關部分的硬件結構和編程信息。

作者: WL0123 時間: 2026-1-3 11:14

samxon 發表于 2026-1-2 17:37
VCC供電是5V，以下代碼還是無法獲取到真實電壓值。請大家幫忙看看是什么問題導致的。

測量ADC的第9通道推算VCC電壓計算INV.rar (19.65 KB, 下載次數: 0)

作者: samxon 時間: 2026-1-4 09:43

Jack315 發表于 2026-1-3 11:04
中斷函數 adc_isr() 中：
adc_val 值是多少？
read_bandgap_voltage() 函數的返回值是多少？

串口打印出來， adc_val值是0x02, read_bandgap_voltage()值是0x04D7, 反正最后得到的就不是VCC的真實電壓。謝謝。

作者: samxon 時間: 2026-1-4 12:59
這個讀取BGV 的地址為什么不是0xef ,而是0x0000呢

我定義的地址是#define ID_ADDR_RAM 0xef //BandGap地址

#define IAP_ADDRESS 0x0000 //測試地址

作者: WL0123 時間: 2026-1-4 16:37

發表于 2026-1-4 12:59
這個讀取BGV 的地址為什么不是0xef ,而是0x0000呢

我定義的地址是#define ID_ADDR_RAM 0xef //BandG ...

STC15W408AS的EEPROM共有10個扇區，各扇區首地址分別為0x0000、0x0200、0x0400......。BGV就2個字節的數據，只要沒搞錯你愛存哪里都可以。BGV不是憑空來的，必須是此芯片在某特定電源電壓下測得的。這與STC8系列有所不同。STC8系列出廠時已將內部1.19V參考信號源電壓值保存在指定地址：BGV = (int idata *)0xef;，前者保存的是ADC轉換值，后者保存的是電壓值，易混淆。后期處理不當會出錯。

作者: Jack315 時間: 2026-1-5 00:10

samxon 發表于 2026-1-4 09:43
串口打印出來， adc_val值是0x02, read_bandgap_voltage()值是0x04D7, 反正最后得到的就不是VCC的真實電 ...

10-位 ADC 的值范圍為 0x0000 ~ 0x03FF。0x04D7 不是一個有效的 ADC 數據。
說明：
① 數據本身錯誤，或者
② read_bandgap_voltage() 中的代碼有問題。

作者: samxon 時間: 2026-1-5 11:12

WL0123 發表于 2026-1-4 16:37
STC15W408AS的EEPROM共有10個扇區，各扇區首地址分別為0x0000、0x0200、0x0400......。BGV就2個字節的數 ...

STC15W408AS 讀取0xef 的值為0x04D7, 明顯是 1239mv，這個應該怎樣處理。謝謝。

#define ID_ADDR_RAM 0xef //BandGap地址
unsigned int read_bandgap_voltage(){
return (*(unsigned char idata *)ID_ADDR_RAM <<8) |*(unsigned char idata *)(ID_ADDR_RAM + 1);
}

作者: WL0123 時間: 2026-1-5 13:32

samxon 發表于 2026-1-5 11:12
STC15W408AS 讀取0xef 的值為0x04D7, 明顯是 1239mv，這個應該怎樣處理。謝謝。

STC15W408AS 讀取0xef 的值為0x04D7，你憑什么說明顯是 1239mv。你根據什么理由或資料證明地址0xef 里的數據是內部參考電壓值？STC15W用戶手冊哪里有此說明？官方示例程序也沒有類似應用。不可能憑空找一個數據就能得到正確結果。

作者: Hephaestus 時間: 2026-1-5 21:08

samxon 發表于 2025-12-29 19:24
經過反復排查
void adc_isr() interrupt 5{
ADC_CONTR &= ~0x10;

如果read_bandgap_voltage()讀到的0x4d7是Vbg的mV數，那么這句:
(long)(read_bandgap_voltage()*1024)/adc_val);
就是對的，現在的問題是adc_val應該在255左右，檢查下為什么這個值錯的離譜吧！

作者: Jack315 時間: 2026-1-5 22:09

samxon 發表于 2026-1-5 11:12
STC15W408AS 讀取0xef 的值為0x04D7, 明顯是 1239mv，這個應該怎樣處理。謝謝。

假設 0x04D7 (十進制：1239) 是間隙基準源的電壓值 (1239mV)，則讀取這個電壓值的代碼可以改成：

float read_bandgap_voltage()
{
unsigned int bg_voltage;
bg_voltage = *(unsigned char idata *)ID_ADDR_RAM << 8;
bg_voltage |= *(unsigned char idata *)(ID_ADDR_RAM + 1);
return (float) bg_voltage / 1000.0;
}

復制代碼

這段代碼應該就能得到間隙基準源的電壓值為 1.239V ，與典型值 1.25V 相比，這個值的相對誤差為 0.88%，是個合理的值。

“adc_val 值是 0x02” ：這個數據應該是雙字節，所以這個數據是有問題的。假設完整的數據是 adc_val = 0x0102 (十進制：258)，則電源電壓的值為：1.239V * 1023 / 258 = 4.9128 V 。
即 adc_val = 0x0102 是在 Vcc = 4.9128V 時，測量間隙基準源電壓所得到到 ADC 讀數。

參考 11# 的說明。

作者: samxon 時間: 2026-1-6 09:13

WL0123 發表于 2026-1-5 13:32
STC15W408AS 讀取0xef 的值為0x04D7，你憑什么說明顯是 1239mv。你根據什么理由或資料證明地址0xef 里 ...

手冊上的讀取地址

作者: WL0123 時間: 2026-1-6 16:33

samxon 發表于 2026-1-6 09:13
手冊上的讀取地址

作者: hhh402 時間: 2026-1-23 11:21
問題出在：uint adc_val=(ADC_RES*256+ADC_RESL);數據溢出。
要改為：uint adc_val=((uint)ADC_RES*256+ADC_RESL);

作者: 56379075 時間: 2026-1-24 16:01
P1ASF = 0x00;這句有問題，需要ADC的端口要轉成模擬狀態的

作者: samxon 時間: 2026-2-3 09:37
電壓波動的很厲害，是不是切換ADC通道引起的問題

#define IAP_ADDRESS 0xef //測試地址

void main()
{
uchar i;
P1M0 = 0x00;P1M1 = 0x80;       //P1.7高阻用作ADC輸入
P3M0 = 0x00;P3M1 = 0x00;
P5M0 = 0x00;P5M1 = 0x00;
InitUart();                   //初始化串口
InitADC();                      //初始化ADC

BGV5=IapReadByte(IAP_ADDRESS)<<8|IapReadByte(IAP_ADDRESS+1);//程序開始時讀取EEPROM中保存的BandGap數據
/*if(BGV5==0xffff)                //如果EEPROM中沒有有效數據
{
BGV5=0x0100;                //內部BandGap參考電壓在標準5V VCC的ADC轉換值
IapEraseSector(IAP_ADDRESS);  //擦除EEPROM
IapProgramByte(IAP_ADDRESS, BGV5>>8);//寫高8位
IapProgramByte(IAP_ADDRESS+1, BGV5);//寫低8位
}*/

while (1)
{
P1ASF = 0x00;                //不設置P1口為模擬口，開通ADC內部第9通道
Delay_ms(1);
BGVx=GetADCResult(0);       //讀ADC的內部第9通道
// 當前VCC_mV = 標準電壓mV * 標準電壓BandGap轉換值 / 當前電壓BandGap轉換值
VCC = 5000*(long)BGV5/BGVx; //計算當前VCC電壓
dis_buf[0]=VCC/1000%10+'0';
dis_buf[1]=VCC/100%10+'0';
dis_buf[2]=VCC/10%10+'0';
dis_buf[3]=VCC%10+'0';
dis_buf[4]=' ';
P1ASF = 0x80;                //設置P1.7為模擬口，開通ADC第8通道
Delay_ms(1);
VINx=GetADCResult(7);       //讀ADC的第8通道
VIN=VCC*(long)VINx/1023;    //計算第8通道當前輸入電壓
dis_buf[5]=VIN/1000%10+'0';
dis_buf[6]=VIN/100%10+'0';
dis_buf[7]=VIN/10%10+'0';
dis_buf[8]=VIN%10+'0';
dis_buf[9]='\n';
for(i=0;i<10;i++)
SendData(dis_buf);    //串口發送當前VCC電壓和當前輸入電壓
Delay_ms(1000);
}
}

111.JPG (129.64 KB, 下載次數: 0)

下載附件

2026-2-3 09:36 上傳

作者: WL0123 時間: 2026-2-3 15:09
http://www.raoushi.com/bbs/dpj-56990-1.html
作者: samxon 時間: 2026-2-3 16:16

WL0123 發表于 2026-2-3 15:09
http://www.raoushi.com/bbs/dpj-56990-1.html

串口發送BGV5的值為0x04D9, 換算為電壓為1242mv，與芯片讀取的電壓一致�？雌饋響摏]有問題，

但芯片5V vcc供電，但實際串口發送的是4238mv, ADC采集vcc供電的電壓也是4238mv, 請再幫忙解釋一下。

uint idata BGV5 _at_ 0xef;

void main()
{
      uchar i;
      P1M0 = 0x00;P1M1 = 0x80;       //P1.7高阻用作ADC輸入
      P3M0 = 0x00;P3M1 = 0x00;
      P5M0 = 0x00;P5M1 = 0x00;
      InitUart();                   //初始化串口
      InitADC();                      //初始化ADC

      //BGV5=IapReadByte(IAP_ADDRESS)<<8|IapReadByte(IAP_ADDRESS+1);//程序開始時讀取EEPROM中保存的BandGap數據
      //BGV5=0x04D9;
      /*if(BGV5==0xffff)                //如果EEPROM中沒有有效數據
      {
            BGV5=0x0100;                //內部BandGap參考電壓在標準5V VCC的ADC轉換值
            IapEraseSector(IAP_ADDRESS);  //擦除EEPROM
            IapProgramByte(IAP_ADDRESS, BGV5>>8);//寫高8位
            IapProgramByte(IAP_ADDRESS+1, BGV5);//寫低8位
      }*/

      while (1)
      {
            P1ASF = 0x00;                //不設置P1口為模擬口，開通ADC內部第9通道
            Delay_ms(1);
            BGVx=GetADCResult(0);       //讀ADC的內部第9通道
//             當前VCC_mV = 標準電壓mV * 標準電壓BandGap轉換值 / 當前電壓BandGap轉換值
            VCC = 5000*(long)BGV5/BGVx; //計算當前VCC電壓
            dis_buf[0]=VCC/1000%10+'0';
            dis_buf[1]=VCC/100%10+'0';
            dis_buf[2]=VCC/10%10+'0';
            dis_buf[3]=VCC%10+'0';
            dis_buf[4]=' ';
            P1ASF = 0x80;                //設置P1.7為模擬口，開通ADC第8通道
            Delay_ms(1);
            VINx=GetADCResult(7);       //讀ADC的第8通道
            VIN=VCC*(long)VINx/1023;    //計算第8通道當前輸入電壓
            dis_buf[5]=VIN/1000%10+'0';
            dis_buf[6]=VIN/100%10+'0';
            dis_buf[7]=VIN/10%10+'0';
            dis_buf[8]=VIN%10+'0';
            dis_buf[9]='\n';
            for(i=0;i<10;i++)
                     SendData(dis_buf[i ]);    //串口發送當前VCC電壓和當前輸入電壓
//       SendData((BGV5>>8)&0xff);
//       SendData(BGV5&0xff);
            Delay_ms(1000);
      }
}

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