1、项目背景

2015年5月份评估完十几种24位ADC后就从第一份工作岗位上离职了，做的24位AD都没有达到实际的效果，一直耽搁困扰了好久。是硬件设计的问题？还是软件开发的问题？还是24位ADC真的不咋地？还是要离职了干活就不负责了？

去年嘉立创4层板免费打样后就把这个24位AD到底怎么样的想法再验证验证，毕竟高精度ADC需要4层板，地效果才好一点。

最重要的是预感未来可能用到这个方案，墨菲定律。

2、硬件设计

打开久违的AD21，开始骚操作。

2-1、配置

• CPU ：ST的STM32G030F

• OLED：中景园0.63寸，120*28，IIC接口OLED

• USB toTTL：Silicon Lab的CP2102

• ADC：TI的ADS1255
  

2-2、原理图详细介绍

• 去年最喜欢用的低端单片机就是G030了，简单好用有货并不贵，完美应用于简易小产品。

• CP2102涨价了不少，TYPE-C供电中规中矩。

• OLED，IIC简简单单。

• ADS1255，首先5VUSB的电源输入后，升压到6.5V，防止输入电压波动，然后6.5V通过LDO转成5V模拟电源和3.3V数字电源，5V模拟电源通过高精度参考电压芯片ADR421ARZ转成2.5V参考电压。

这是V10的原理图，实际需要把R11和R12电阻去掉；参考电压输出后可以加跟随器匹配下；ADS1255输入端参考手册调整下。

2-2、PCB

• 直接上图，模拟和数字分开布局，下一个版本做大一点，优化和保护都更好做，也能做的更好。

• 完整的地平面，为啥没有分割模拟地和数字地？

• 嘉立创免费打样真香
  

3、软件设计

软件是大家的特长，我就不说了，开源

公众号回复“电压表”，自行下载。

4、效果

电脑LabVIEW历史采集：ADC缓冲打开、增益1、50sps

• 单端测量0V：1024条测试数据，1秒10条。-0.000003V~0.000000V波动4个字。
  

• 单端测量2.5V：1024条测试数据，1秒10条。2.499401V~2.499406V波动6个字。2.5V基准电压手册参数是2.499~2.501V之间，很优秀。

• 通道0采集0V，通道1采集2.5V基准电压。

本地OLED显示：ADC缓冲打开、增益1、50sps

• 通道0采集0V，通道1采集2.5V基准电压。

外接电压:ADC缓冲打开、增益1、50sps

• 接电位差计，测量1mV，10mV，100mV，1V。

后面去实验室测试，关注中。。。

5、注意

• 温度对ADC影响不小，烙铁靠近，波动特别大
  

• 采集核心最好使用金属罩屏蔽起来，否则例如特斯拉线圈靠近后不能工作
  

• 开启ADS1256内部buffer，测量输入只能到AVDD-2V，相当于有效范围只能到3V，测量更高电压使用外部分压测量

• 软件设计中读取adc值得延时要求相对较高，会导致测量不准确，有奇怪点等情况
  

• 模拟地和数字地分开，我的第二版会这么做

• 晶振得电容使用18pF，第一次没调通就是电容有问题

• 基准电源输出加一级运放匹配
  

• 测量2.5V，72小时稳定性为2.499391V～到2.499397，综上，只能达到五位半，达不到六位半

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