[N32G43x] 低成本电压电流测量，国民技术N32G435很适合

常见的电压电流采样测量mcu测量电压相对容易。电流测量比较麻烦。特别是考虑到微小电流（ua等级)和较宽的测量范围往往需要放大电流采样电阻上的电压差，或者需要改变采样电阻以获得不同的测量范围。电路的复杂性和成本会更高。模拟前端需要专门设计的电流放大器，通常是仪表放大器，适用的共模电压范围不是很宽。
如果是低端要求低的测量，可以使用一级或两级放大。低端采样不需要考虑共模电压，相对简单。用国家技术测量如此低成本的电压电流N32G435系列微控制器非常合适。国民技术的N32G435集成度高，性能高ADC和集成OPA，非常适合电流放大测量，价格不高。节约运输成本，降低运输成本PCB占用。能实现低成本、简单电路的电压电流测量。

让我们探索如何实现：

设计目标是低成本、简单实现~~

然后电压测量使用电阻分压ADC输入范围好。电流测量实际上是测量电流采样电阻上的微小电压差，因此需要放大。G435芯片里面有2个OPA，可以配置成PGA，程序可以控制放大倍数，非常灵活方便。

让我们从官方例程开始，N32G435库中有一个例程OpaAdByTim，看上去很合适。
keil安装支持包，打开此例程，编译通过，下载运行，一切顺利……嗯……是的，结果在哪里？串口没有回传~~还得看代码。
主程序前面是配置函数的各个部分，主循环只能改变PGA增益，其他的没了。
所以要中断~ADC中断函数中有这样的:
ADC_ConvertedValue[0][0] = ADC_GetInjectedConversionDat(ADC, ADC_INJ_CH_1) & MASK_AD_BITS;
ADC_ConvertedValue[0][1] = ADC_GetInjectedConversionDat(ADC, ADC_INJ_CH_2) & MASK_AD_BITS;

别处没有对ADC_ConvertedValue处理。所以只能进入调试状态，断点到此，看数据~是的，官方例程就是这么简洁！

这不够直观，要看数据变化也有点繁琐，所以还是需要稍微改一下。
为了简单起见，可以用各种串口软件查看添加串口传输部分。
可参考另一个例程，USART下面的Printf例程。复制内部的头文件包，配置代码，RCC配置，GPIO复制配置，别忘了fputc函数，这是重定义到串口输出的关键。复制粘贴，然后编译粘贴……哦……错了，什么？USARTx未定义！嗯，我发现这些都在串口例程的另一边main.h复制到这里（OpaAdByTim）的main.h里.编译成功！

然后就可以用了printf回传到PC是的。至于涉及变量引用和转换的需要，有更多的全球变量，然后在主程序循环中ADC结果做了多点平均，大家都知道的操作就不用多说了。
顺便说一句，了数值转换，测量了开发板VCC电压是3.25V，所以 数据*3250/4096 测量数据的电压值（mv）。
可以在代码中看到OPA1正输入端连接PA4上，OPA2正输入端连接PA7上。
默认的OPA模式是跟随模式，不放大。PGA模式，以下增益设置可以工作：
OPAMP_Initial.Mod = OPAMP_CS_PGA_EN; //OPAMP_CS_FOLLOW;//OPAMP_CS_PGA_EN;
OPAMP_Initial.Gain = OPAMP_CS_PGA_GAIN_32;


PC端用了一个名字serial port plotter不仅可以看到数据，还可以绘制图形。
上传的数据应符合其格式要求，即：
printf("$%d %d;",datasum_i,datasum_j);

前面$,中间空间，结尾；
一旦数据可视化，它就更直观了。nice！

这一次，用电阻分压一个小电压信号PGA放大测量(以实现电流测量):

以上是锂电池输出经过100k欧可调电阻/100欧欧欧欧可调电阻 低压电阻分压，PGA倍数32（最大），测得210/32=6.56mv，万用表测量6.8mv。
由于杜邦线连接超过20厘米，稳定性稍差，自然会有一些干扰。

平滑处理256数据会稳定得多。

再把PGA设8倍，无平滑处理。测量52/8=6.5mv.说明PGA倍数准确。

接下来设置为2倍，调整电阻比，测量380/2=190mv.万用表测量190mv。

以上是OPA1的测量结果，所以OPA2如何呢？
32倍时测得72/32=2.25mv，万用表测量1.9mv。
OPA1测量结果小，OPA2太大了。然后可以测量输入接地。OPA1为0，OPA2为16/32=0.5mv。
这也就是offset了。OPA1的offset为负值，ADC采样不到。

如果要以其他方式搭建运输电路，可以选择一般模式，将运输端子引出引脚，内部无连接(除外ADC）。或者只是缓冲选择跟随器模式。PGA模式最简单、低成本、方便、可调。如果要求不太高，那就太合适了。看看手册中的参数指标，比358好。

另外，手册中输出范围的说明，输入是轨到轨，输出不是，而是减少0.15V。
但实际测量不是这样的，还是可以实现轨到轨输出的，那么是什么呢？


上述实验代码均在main.c和main.h里，如下
OpaAdByTim.zip(9.46 KB)

简而言之，经过上述测试，验证N32G435内部OPA和ADC性能，官方库和例程也工作稳定，非常好。完全适合低成本电压电流测量应用。非常推荐！
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作者：lcdi
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