宏晶STC15F2K60S2系列单片机ADC第9通道应用(内部带隙电压作基准)的C例程(转自宏晶科技)

嘻世全球 2019-03-30 4547

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描述

说明:
    ADC的第9通道是用来测试内部的带隙电压的，由于内部带隙电压很稳定，不会随芯片的工作电压的改变而变化,所以可以通过测量带隙电压，然后通过ADC的值便可反推出VCC的电压，从而用户可以实现自己的低压检测功能。

    ADC的第9通道的测量方法:首先将P1ASF初始化为0，即关闭所有P1口的模拟功能然后通过正常的ADC转换的方法读取第0通道的值，即可通过ADC的第9通道读取当前带隙电压值。

    用户实现自己的低压检测功能的实现方法:首先用户需要在VCC很精准的情况下(比如5.0V),测量出带隙电压的ADC转换值(比如为BGV5)，并这个值保存到EEPROM中，然后在低压检测的代码中，在实际VCC变化后,所测量出的带隙电压的ADC转换值(比如为BGVx)，通过计算公式: 实际VCC = 5.0V * BGV5 / BGVx ，即可计算出实际的VCC电压值，需要注意的是，第一步的BGV5的基准测量一定要精确。
（例如：美国Analog Devices公司的【AD780】是一款独立的超高精度带隙基准电压源，可以利用4.0 V至36 V的输入提供2.5 V或3.0 V输出。它具有低初始误差、低温度漂移和低输出噪声。）

百度百科关于《带隙》解释：

带隙基本概况
带隙：导带的最低点和价带的最高点的能量之差。也称能隙。

带隙越大，电子由价带被激发到导带越难，本征载流子浓度就越低，电导率也就越低。
带隙主要作为带隙基准的简称，带隙基准是所有基准电压中最受欢迎的一种，由于其具有与电源电压、工艺、温度变化几乎无关的突出优点，所以被广泛地应用于高精度的比较器、A/D或D/A转换器、LDO稳压器以及其他许多模拟集成电路中。
带隙的主要作用是在集成电路中提供稳定的参考电压或参考电流，这就要求基准对电源电压的变化和温度的变化不敏感。

Bandgap voltage reference，常常有人简单地称它为Bandgap。是利用一个与温度成正比的电压与二极管压降之和，二者温度系数相互抵消，实现与温度无关的电压基准。因为其基准电压与硅的带隙电压差不多，因而称为带隙基准。实际上利用的不是带隙电压。现在有些Bandgap结构输出电压与带隙电压也不一致。

同时可见：STC-ISP软件中的【重要说明】
固件版本在7.1.2及以上版本的STC15系列芯片(STC15F104E和STC15F204EA除外)
的RAM和ROM空间中都包含有一些附加信息,地址分配如下:

ROM信息:
内部BandGap电压值(毫伏,高字节在前)(2字节)
例如: STC15F104W 4K程序空间地址为0FF7H-0FF8H
STC15F2K60S2 60K程序空间地址为EFF7H-EFF8H

RAM信息:
内部BandGap电压值(毫伏,高字节在前)(2字节)
例如: STC15F104W 128字节RAM 地址为06FH-070H
STC15F2K60S2 256字节RAM 地址为0EFH-0F0H

带隙基准电压

/*---------------------------------------------------------------------*/
/* --- STC MCU Limited ------------------------------------------------*/
/* --- STC15F4K60S4 系列 ADC第9通道应用举例----------------------------*/
/* --- Mobile: (86)13922805190 ----------------------------------------*/
/* --- Fax: 86-755-82905966 -------------------------------------------*/
/* --- Tel: 86-755-82948412 -------------------------------------------*/
/* --- Web: www.STCMCU.com --------------------------------------------*/
/* 如果要在程序中使用此代码,请在程序中注明使用了宏晶科技的资料及程序   */
/* 如果要在文章中应用此代码,请在文章中注明使用了宏晶科技的资料及程序   */
/*---------------------------------------------------------------------*/

//本示例在Keil开发环境下请选择Intel的8052芯片型号进行编译
//假定测试芯片的工作频率为18.432MHz

#include "reg51.h"
#include "intrins.h"

#define FOSC    18432000L
#define BAUD    115200

typedef unsigned char BYTE;
typedef unsigned int WORD;

#define     URMD    0               //0:使用定时器2作为波特率发生器
                                    //1:使用定时器1的模式0(16位自动重载模式)作为波特率发生器
                                    //2:使用定时器1的模式2(8位自动重载模式)作为波特率发生器

sfr T2H   = 0xd6;                   //定时器2高8位
sfr T2L   = 0xd7;                   //定时器2低8位

sfr  AUXR       =   0x8e;           //辅助寄存器

sfr ADC_CONTR   =   0xBC;           //ADC控制寄存器
sfr ADC_RES     =   0xBD;           //ADC高8位结果
sfr ADC_LOW2    =   0xBE;           //ADC低2位结果
sfr P1ASF       =   0x9D;           //P1口第2功能控制寄存器

#define ADC_POWER   0x80            //ADC电源控制位
#define ADC_FLAG    0x10            //ADC完成标志
#define ADC_START   0x08            //ADC起始控制位
#define ADC_SPEEDLL 0x00            //540个时钟
#define ADC_SPEEDL  0x20            //360个时钟
#define ADC_SPEEDH  0x40            //180个时钟
#define ADC_SPEEDHH 0x60            //90个时钟

void InitUart();
void InitADC();
void SendData(BYTE dat);
BYTE GetADCResult();
void Delay(WORD n);
void ShowResult();

void main()
{
    InitUart();                     //初始化串口
    InitADC();                      //初始化ADC

    while (1)
    {
        ShowResult();               //显示ADC结果
    }
}

/*----------------------------
发送ADC结果到PC
----------------------------*/
void ShowResult()
{
    SendData(GetADCResult());       //显示ADC高8位结果
//    SendData(ADC_LOW2);           //显示低2位结果
}

/*----------------------------
读取ADC结果
----------------------------*/
BYTE GetADCResult()
{
    ADC_CONTR = ADC_POWER | ADC_SPEEDLL | 0 | ADC_START;
    _nop_();                        //等待4个NOP
    _nop_();
    _nop_();
    _nop_();
    while (!(ADC_CONTR & ADC_FLAG));//等待ADC转换完成
    ADC_CONTR &= ~ADC_FLAG;         //Close ADC

    P2 = ADC_RES;

    return ADC_RES;                 //返回ADC结果
}

/*----------------------------
初始化串口
----------------------------*/
void InitUart()
{
    SCON = 0x5a;                    //设置串口为8位可变波特率
#if URMD == 0
    T2L = 0xd8;                     //设置波特率重装值
    T2H = 0xff;                     //115200 bps(65536-18432000/4/115200)
    AUXR = 0x14;                    //T2为1T模式, 并启动定时器2
    AUXR |= 0x01;                   //选择定时器2为串口1的波特率发生器
#elif URMD == 1
    AUXR = 0x40;                    //定时器1为1T模式
    TMOD = 0x00;                    //定时器1为模式0(16位自动重载)
    TL1 = 0xd8;                     //设置波特率重装值
    TH1 = 0xff;                     //115200 bps(65536-18432000/4/115200)
    TR1 = 1;                        //定时器1开始启动
#else
    TMOD = 0x20;                    //设置定时器1为8位自动重装载模式
    AUXR = 0x40;                    //定时器1为1T模式
    TH1 = TL1 = 0xfb;               //115200 bps(256 - 18432000/32/115200)
    TR1 = 1;
#endif
}

/*----------------------------
初始化ADC
----------------------------*/
void InitADC()
{
    P1ASF = 0x00;                   //不设置P1口为模拟口
    ADC_RES = 0;                    //清除结果寄存器
    ADC_CONTR = ADC_POWER | ADC_SPEEDLL;
    Delay(2);                       //ADC上电并延时
}

/*----------------------------
发送串口数据
----------------------------*/
void SendData(BYTE dat)
{
    while (!TI);                    //等待前一个数据发送完成
    TI = 0;                         //清除发送标志
    SBUF = dat;                     //发送当前数据
}

/*----------------------------
软件延时
----------------------------*/
void Delay(WORD n)
{
    WORD x;

    while (n--)
    {
        x = 5000;
        while (x--);
    }
}

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