单片机采集电压利用单片机内部基准电压测量电源电压|产品概述|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

利用单片机内部基准电压测量电源电压

最近做一个蓝牙温度记录仪的项目，MCU采用意法半导体（ST）的STM8L151，纽扣电池供电，需要检测纽扣电池电压，低电量的时候报警。由于纽扣电池的电压在不断的改变， 在做设计验证的时候，使用一颗LDO降压后作为ADC基准源，电路图如下：

图中（1）为LDO降压电路，作为ADC的外部电压基准源，如图（3），纽扣电池电压变化的时候VREF_1.8V保持不变。

图中（2）部分为纽扣电池电压的分压电路，分压后作为ADC的采样输入，如图（4）

采用上图电路，可以实现对纽扣电池电压的检测，但是既增加了成本，又增加了电路的复杂性。是否可以考虑其他方法呢？答案是肯定的。

在STM8L151芯片的内部，有一个固定的内部参考电压，ST的技术手册里命名为VREFINT

该内部参考电压的值即使芯片电源电压在工作范围内波动时，它基本维持不变即1.224V,而且该电压信号可以通过指令控制直接连接到ADC 的某个AD 通道而求得该电压对应的AD 值。

这里需要说明一下，该内部参考电压VREFINT并非ADC 的参考电压，ADC 的参考电压

依然是VDD。即使VDD 有所波动，这个VREFINT电压恒定不变，对于ADC 电路而言，它只是个测试点。这里经常有人犯迷糊，把VREFINT内部基准参考电压跟ADC 模块的参考电压混为一谈。

此时在程序上把VREFINT作为ADC的采样电压，纽扣电池电压作为ADC的外部基准电压，那么可以得到一下公式：

只要读出ADC的值，就可以计算出纽扣电池的电压了，电路图如下：

通过和上图对比，可以看此图更加精简。

一个好的硬件系统，是需要随时对一些重要的电源进行实时监控，当前端电压出现异常，单片机可以控制后端系统与前端及时断开，防止后端电路损坏，造成不必要的经济损失。

一个好的电源监控电路一般包括：采样电路+电压跟随器+adc（单片机集成）。

STM32G系列单片机内部集成了运算放大器：

通过手册描述，运放的输出端是可以连接到内部的ADC模块。那么，STM32G系列的单片机的优势就体现出来了，首先成本方面，外部不需要在增加单独的运放以搭建电压跟随器，而且由于是集成到了单片机，调试更方便简单。

本单元暂时只讲述系统思路，下一章节分析电压跟随器的原理，使我们能更正确的配置STM32G系列运算放大器模块。