АЦП в PIC 16F876A, Нестабильные результаты Опции

[Antarius]

Сразу прошу прощения, если что - это мое первое сообщение в ваш форум.
Я - абсолютный чайник в электронике, и это мое первое устройство вообще (даже радио в детстве не собирал). Просто решил осуществить детскую мечту и собрать своими руками какое-либо электронное устройство. Решил сделать метеостанцию для начала.

Проблема следующая.
Нужно оцифровать значения датчика давления MPX 4115A с помощью АЦП в PIC16F876A.

Датчик подключен согласно даташиту на него, есть все конденсаторы, указанные в нем.
Выход датчика давления напрямую подключен к пику, между выходом и землей есть керамический конденсатор.

Интересующий диапазон давления датчика соответствует напряжению на его выходе от 3,785 до 4,205 вольт. Поэтому на АЦП контроллера я подвел два напряжения минимум - 3,785 и максимум 4,205В. Чтобы весь интересующий меня диапазон уложился в 1024 отсчета АЦП. Напряжения задал многооборотными переменными резисторами. Напряжения стабильны и со временем не меняются.

Вся схема (и датчик и контроллер) питается от м/сх REF195, имеющая на выходе довольно стабильные 5,00 В. REF также подключена с двумя электролитическими конденсаторами, согласно даташиту.
Да, схема собрана на макетной плате (я только учусь), причем на плате в которую втыкается, а не паяется.

И в принципе все работает и все устраивает, но...
Почему-то, когда напряжение на выходе датчика стабильно, например 3,975В, с АЦП идет не стабильный ответ, допустим (просто для примера) 375, 376, 372, 373, 375... Что для моих целей неприемлимо, ибо дает плохую повторяемость результатов (получается больше чем 0,1 атм давления, а надо меньше). Пришлось опрашивать АЦП в цикле, делать множество замеров и находить среднее значение. Со средним все отлично, можно мерить даже с точностью в сотые доли атм.

В чем причина нестабильности? Что можно сделать, чтобы опрашивать датчик один раз, а не в цикле и получать стабильный результат?
Заранее спасибо.

Сообщение отредактировал Antarius - Jan 8 2008, 09:41

[Tanya]

Нужно оцифровать значения датчика давления MPX 4115A с помощью АЦП в PIC16F876A.


Интересующий диапазон давления датчика соответствует напряжению на его выходе от 3,785 до 4,205 вольт. Поэтому на АЦП контроллера я подвел два напряжения минимум - 3,785 и максимум 4,205В. Чтобы весь интересующий меня диапазон уложился в 1024 отсчета АЦП. Напряжения задал многооборотными переменными резисторами. Напряжения стабильны и со временем не меняются.

Вот этот кусок текста непонятен. Может схему лучше бы прикрепить? Только не в .bmp

[Antarius]

Да нету никакой схемы, собирается на коленке

Датчик давления измеряет давление от 0 до 120 кпа, что соответствует напряжению на его выходе от 0 до 5 вольт. Я измеряю давление атмосферы, которое изменяется примерно от 90 до 105 кпа, что есть примерно 3,785 - 4,205 В на выходе датчика.
Поэтому если я просто буду оцифровывать с помощью АЦП диапазон 0 - Vdd (+5В), интересующее меня давление будет слабо меняться на выходе АЦП.
Поэтому с помощью регистра ADCON1 я переключаю АЦП в контроллере на работу с напряжениями Vref- и Vref+, вместо 0 - Vdd (см. стр. 128 англ. даташита на PIC 16F876A)
Подаю на Vref- (RA.2) +3.785В, а на Vref+ (RA.3) + 4.205 В. И измеряю уже относительно этих напряжений.

Ответ АЦП не стабилен, хотя напряжение с датчика стабильно (< +/- 0,001В).
Почему?

[K_AV]

Поэтому с помощью регистра ADCON1 я переключаю АЦП в контроллере на работу с напряжениями Vref- и Vref+, вместо 0 - Vdd (см. стр. 128 англ. даташита на PIC 16F876A)
Подаю на Vref- (RA.2) +3.785В, а на Vref+ (RA.3) + 4.205 В. И измеряю уже относительно этих напряжений.

Возьмите даташит на свой микроконтроллер и уточните, какие минимальное и максимальное значения напряжений можно использовать для встроенного АЦП в качестве внешних опорных. Это в табл.17-14
А схемы рисовать нужно. Как минимум - перед тем, как задавать вопросы. Иначе вас не поймут (даже если захотят пытаться понимать без схемы).

[Antarius]

О, спасибо, эту табличку я почему-то даже и не смотрел.
Значит, проблема в том, что у меня не соблюдается Max Vref - = Vref+ - 2.0V.
Спасибо большое!

А кто подскажет как получить -5 В из +5В Ой, уже оффтопик.

[Энтомолог]

О, спасибо, эту табличку я почему-то даже и не смотрел.
Значит, проблема в том, что у меня не соблюдается Max Vref - = Vref+ - 2.0V.

Я думаю проблема не в этом. Учитывая что превышение у Вас небольшое, это немного влияет на линейность работы АЦП, но не более. Проблема скорее всего в питании, возможно есть смысл увеличить емкости по питанию.

[K_AV]

Я думаю проблема не в этом. Учитывая что превышение у Вас небольшое, это немного влияет на линейность работы АЦП, но не более. Проблема скорее всего в питании, возможно есть смысл увеличить емкости по питанию.

Я в своем посте не имел в виду, что проблема нестабильных показаний - в величинах опорных напряжений. Просто указал, что заданы они неверно. Прошу прощения - не акцентировал внимания на этой мысли. Но не сказать, что "превышение небольшое": разница между верхней и нижней опорами около 300 мВ при требуемом "не менее 2000 мВ".
А болтанка АЦП - да, от нее избавиться трудно. И вопрос не только в стабильности питания. Там могут и просто посторонние пульсации попадать на вход АЦП.

[Antarius]

Спасибо помогающим!

По поводу напряжений все понял. Буду переделывать на инструментальном усилителе, когда найду подходящий по питанию в продаже.

Что касается времени заряда конденсатора, я опрашиваю датчик в цикле, между опросами задержка 20 мс. Этого достаточно для заряда? Пробовал 50 мс, разницы не заметил, но утверждать на 100% не буду.

[Марк_Я]

Что касается времени заряда конденсатора, я опрашиваю датчик в цикле, между опросами задержка 20 мс. Этого достаточно для заряда? Пробовал 50 мс, разницы не заметил, но утверждать на 100% не буду.

Если Вы не трогаете входной коммутатор, то и 20 мкс достаточно для заряда УВХ...

[Antarius]

Если Вы не трогаете входной коммутатор, то и 20 мкс достаточно для заряда УВХ...

Входной коммутатор - это регистр ADCON?
Я его один раз перед циклом опросов трогаю, но потом жду 100 мс.

Сообщение отредактировал Antarius - Jan 11 2008, 19:45