STC8G直接讀取flash中校準過的帶隙電壓值直接測量VCC無需外部連線

ID:1155837 · 發(fā)表于 2025-7-2 17:18

下面的代碼實現(xiàn)了，通過讀取STC8G1K08A FLASH中記錄的出廠校準過的帶隙電壓值，直接計算VCC，過程完全在單片機內(nèi)部進行，不需要外部連線！可以用于單節(jié)鋰電池的應(yīng)用場合直接測量VCC。復用的話直接在定時器中斷中調(diào)用VCC_CAL函數(shù)，給vcc賦值。
代碼調(diào)用后會在for循環(huán)中采樣8次，輸出數(shù)組，并通過冒泡排序取中間的四個值，然后四舍五入求平均，不需要測量頻率很高，100ms一次就行了。

測量原理：stc單片機內(nèi)部有一個電壓接近1.19v的帶隙基準電壓（后文簡稱BG），出廠校準值直接存儲在flash中，具體位置可以在手冊中“存儲器”章節(jié)尋找。通過讀取這個電壓，再使用ADC測量15通道的回報值，就可以直接計算VCC，這一過程完全在單片機內(nèi)部實現(xiàn)，不需要外部連線。
具體原理為，adc測量電壓后會回報一個數(shù)值，叫做碼數(shù)，adc是靠比較測量電壓的，參考源是vcc。如果是十位adc，碼數(shù)范圍為0~1023，12位為4096。stc單片機adc的15通道固定測量內(nèi)部bg電壓值，讀取這個電壓，可以得到1.19v bg電壓對應(yīng)的碼數(shù)，通過除法計算，可以直接得到毫伏每碼這個值。而adc測量vcc，由于參考的就是vcc，所以回報的是滿量程值，那么就可以省去測量vcc的過程，直接用滿量程碼數(shù)1024乘以毫伏每碼，直接得到vcc電壓。
而bg電壓是一個在1.19v左右的值，會因為制造過程產(chǎn)生差異，燒錄程序時我們可以看到軟件會回報帶隙電壓校準值，實際上這個值就是直接存儲在flash中的，所以可以手動讀取。這個值為一個分為高八位和低八位的十六位二進制數(shù)，高字節(jié)在前，分為4個四位二進制組，讀取之后可以直接組合為毫伏整數(shù)值。可以直接用于計算。

//計算VCC用的變量（全局）
unsigned int bgv = 0;//多個函數(shù)調(diào)用，聲明為全局變量
unsigned int vcc = 0;//值超過256，不能用char，int可以到65536
//char為字符型，8位，int整數(shù)型，16位
// 從idata讀取帶隙電壓值
unsigned int BGV_READ(void) {
unsigned int temp = *((unsigned int idata *)0xEF);
return temp;//給BGV_READ賦值
}
// ADC讀取函數(shù)
unsigned int ADC_READ(void) {
unsigned int res;
ADC_CONTR |= 0x40;    // 啟動ADC轉(zhuǎn)換
_nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); // 短暫延時
while (!(ADC_CONTR & 0x20)); // 等待轉(zhuǎn)換完成
ADC_CONTR &= ~0x20;    // 清除完成標志
res = (ADC_RES << 8) | ADC_RESL; // 合并高8位和低8位
return res;
}
//ADC軟件濾波（連續(xù)讀取8次）
unsigned int ADC_FILTER(void) {
unsigned char i, j;
unsigned int k;
unsigned long sum = 0;
unsigned int vccvlaue = 0;
unsigned int nADC_BUFF[8];  //改成數(shù)組
// 采集8個樣本
for(i = 0; i < 8; i++) {
      nADC_BUFF[ i] = ADC_READ(); //存入數(shù)組對應(yīng)位置
}
// 冒泡排序（升序）
for(j = 0; j < 7; j++) {
      for(i = 0; i < 7 - j; i++) {
         if(nADC_BUFF[ i] > nADC_BUFF[i+1]) {
            k = nADC_BUFF[ i];
            nADC_BUFF[ i] = nADC_BUFF[i+1];
            nADC_BUFF[i+1] = k;
         }
      }
}
// 取中間4個值（索引3~6）求平均
for(i = 3; i <= 6; i++) {
      sum += nADC_BUFF[ i];[ i]
}
sum = (sum + 2) / 4; // 四舍五入并求平均

// 計算VCC（使用帶隙電壓bgv），1024對應(yīng)10位ADC
vccvlaue = (unsigned int)(1024UL * bgv / sum);
return vccvlaue;
}
void VCC_CAL(void) {
// 初始化ADC
//P_SW2 = 0x80; //允許訪問擴展寄存器。但是IO配置中已經(jīng)打開
ADCTIM = 0x3F; //設(shè)置ADC采樣時間
ADCCFG = 0x2F; //ADC時鐘 = 系統(tǒng)時鐘/2/16
ADC_CONTR = 0x8F; //使能ADC，選擇通道15（帶隙電壓）

//讀取帶隙電壓
if (bgv == 0) {
      bgv = BGV_READ();
}

// 計算VCC
vcc = ADC_FILTER();//在中斷中調(diào)用這個vcccal函數(shù)，而不是調(diào)用adcfilter或者adcread
}

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