用Arduino测量电源电压 (2016-06-16 00:55:04)

前段时间买了个晶体测试仪，很好奇他能测得供电的电池电压。我以前一直用ADC采样，不管用什么电源供电，电压如何变化，所得最大值1023对应一定是当前供电电压，它是怎么获得供电电压的真实电压值的呢。

网上学习了下，原来AVR单片机有内置的基准电压，比如Promini的328P芯片内部基准电压是1.1V。就是说不管供电电压多大，用ADC采样出来的0~1023这数值对应的电压值是0V~1.1V，超过了1.1V仍然是1023。AVR文档中也指出这个基准值有一定偏差。

不过重点是需要设置成内部基准电压测量，查文档得知：

ADMUX = _BV(REFS1) | _BV(REFS0);

将REFS1和REFS0寄存器位置1，就是打开了内部参考电压。当然这样就不能用Arduino自带的函数取ADC了，得自己设置寄存器。

我是这么配的

// 使用内部1.1V基准电压

ADMUX = _BV(REFS1) | _BV(REFS0);

//使用14pin脚，也就是arduino的A0脚

ADMUX |= _BV(REFS0);

//4分频，这采样速度有点快

ADCSRA = _BV(ADPS1);

//忘记这个寄存器位是干什么的了

ADCSRA |= _BV(ADEN);

//采样函数

int Sampler()

{

 ADCSRA |= _BV(ADSC);

 loop_until_bit_is_set(ADCSRA, ADIF);

 int val = ADC;

 bitClear(ADCSRA, ADIF);

 return val;

}

但是1.1V的基准电压值太低，测量电压必须比它小。所以给需要测试的电压分压一下。我用了1个150k，1个10k电阻串联，然后A0脚连到2个电阻中间测量，15分之一的电压值肯定在1.1v以下了。

然后把取到的值换成电压值：

电压值 = ((采样值/1023) * 1.1 ) * (150 + 10)/ 10;

当然这仍然是有误差的，用万用表测150k的电阻值其实只有147k，10k只有9.7k，为了减少误差，我把公式分开写了。最后结果和万用表测的比较接近了。