измерительная система на 8 каналов на Atmega 8535, проблема со стабильностью Опции

[kofa]

Здравствуйте, уважаемые участники форума!

Мне требуется сделать систему измерения напряжения на 8 каналов. Сделал вот по такой схеме(принципиальная схема в архиве).МК- Atmega 8535. Каналы опрашиваются поочередно с 1-го по 8-й. После каждого переключения канала делаю холостое преобразование для исключения взаимовлияния каналов.
Диапазон входных напряжений от 0 до 5 В.
Частотный диапазон входных сигналов хотелось бы хотя бы до 30 кГц, но пока проверяю на постоянных.
Точность мне нужна максимально возможная в данной ситуации, в общем беру все 10 бит.
Использую режим ADC Noise reduction. Результаты через USART на COM-порт PC.
Скорость 4800 бит/c.
В качестве экспериментального варианта сделал вот на такой плате (схема в архиве)
Для проверки подаю напряжение от 2-х батареек через переменные резисторы. (0-3В)

В общем все как бы работает, вот только младшие 2 (часто и 3) разряда очень не стабильны. Дергаются больно сильно.
Переменники вначале на 100 кОм брал, пробовал и меньше - на 4.7 кОм, многооборотный – картина не менялась. Провода, что от резисторов к АЦП шли – пробовал вместо простых экранированные ставить – тоже не помогло. Вначале все делал от внутреннего RC-генератора на 4 МГц, но пробовал и внешний на 8 МГц ставить (правда на проводках, не знаю как там с помехоустойчивостью у него)

Я девайс подобного рода первый раз делаю, опыта практически нет, поэтому возникает немало вопросов:

1) реально ли получить без дерганий все 10 бит ваще и что для этого надо? Или 9-это предел, а колебания младшего бита сглаживать усреднением только?
2) Все ли верно по схеме у меня или может чего-то не хватает и поэтому такой косяк?
3) питание использую от USB порта… в связи с этим хочу спросить-на сколько оно стабильно? Не может ли из-за него косячить? Я его пока никак не стабилизировал…

Кто знаком с этим, подскажите пожалуйста, что можно сделать!
Буду рад услышать все замечания и поправки!

Сообщение отредактировал kofa - Feb 1 2009, 07:45

Прикрепленные файлы

 Project2.rar ( 83.42 килобайт ) Кол-во скачиваний: 173

 

[IGK]

1) реально ли получить без дерганий все 10 бит ваще и что для этого надо? Или 9-это предел, а колебания младшего бита сглаживать усреднением только?
Вы пока видите помехи от питания, оно же у Вас и опорное. Поэтому ставить экранированный провод на вход АЦП пока рано, надо с питанием и опорным разобраться...
Про прямое измерение 30 КГц забудьте... Читайте даташит, там указана полоса АЦП. Хотя, если пропускать периоды и синронизироваться как следует, то можно попробовать оцифровывать, например, вершину каждого 10-го импульса. Даже видел такое в реальности, но там дрожало еще больше разрядов :-) Или я Вас не так понял.

2) Все ли верно по схеме у меня или может чего-то не хватает и поэтому такой косяк?
Не стоит AREF вот так на питание заводить. Решите попробовать внутренний опорник программно подключить, он и накроется. И, скорее всего, все АЦП грохнется. Работайте строго по даташиту (пока опыта нет :-)

3) питание использую от USB порта… в связи с этим хочу спросить-на сколько оно стабильно? Не может ли из-за него косячить? Я его пока никак не стабилизировал…
Для такого питания результат неплохой. Если хотите бОльшего - стабилизируйте питание. Тогда будет плясать только младший разряд. Чтобы и он не плясал - применяйте хороший опорник. Даже ТЛ431 даст приемлемый результат. Ограничивайте полосу входного сигнала - для начала, даже после батарейки, прямо около ножек АЦП включите RC фильтр. И все равно может потребоваться программная обработка, но это будет видно после изменения схемы.

1-2 младших разряда даже на приличных АЦП отбрасывают, а на меге я думаю 9-это предел даже с усреднением.
При этом ни о каких 30кГц по 8 каналам не может быть и речи

У меня все 10 нормально себя ведут, я ничего не отбрасываю. С оверсэмплингом получал, для пробы, 11 стабильных. Но вот 12-13, как в обещалось, уже не получается. Но, сами понимаете, это сумма топологии, фильтрации входного сигнала и прочие программные заморочки. Проще более хороший АЦП применить. Даже микрочиповский, и то выигрыш дает. Но мне этого не надо, мне и так хорошо с 10 разрядами...