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ADC模数转换的精度与稳定性依赖于硬件电路的合理设计与软件控制的精准实现。硬件设计需解决信号完整性、参考源稳定性及抗干扰问题；软件开发需优化采样时序、数据校准及算法处理。本文将从硬件电路设计到软件实现流程，系统梳理ADC模数转换的关键技术要点，为系统开发提供参考。

本文将分享硬件参考设计及LuatOS开发相关API，带你快速了解ADC的软硬件实现要点。

01. 模组相关管脚

Air780EPM系列模组与ADC相关的管脚，包括：

ADC0，PIN9；

ADC1，PIN96；

ADC2，PIN77；

ADC3，PIN76；

02. 主要功能说明

虽然我们在沟通和交流中习惯称为ADC，但更为准确的称呼应该是AUXADC，AUXADC是芯片内部的辅助ADC通道，主要用于温度监测、电池电量检测等。

Air780EPM系列模组共有4个AUXADC通道，包含以下三个主要功能：

1）外接模拟电压信号检测通路

选择内部分压电路，适用于外接信号电压范围为0~3.3V；

选择直通AUXADC输入端的通路，适用于电压范围0~1.6V；或经外部分压后在1.6V，分压后电压范围需控制 0~1.6V。

2）VBAT电压检测通路

VBAT电压经过分压电路到达AUXADC输入口。

3）温度传感器检测通路

模组芯片内部温度检测：芯片温度发生变化时，片内Thermal Sensor的电压信号也会随之变化，将THM_VBE信号送至AUXADC测试。

▼ ADC内部框图 ▼

相关注意事项如下：

图中用AIO表示从外部输入到模组内部AUXADC的部分，可以理解为直接连接到模组ADC管脚的电平；

片内电阻绝对偏差：MAX= ±8.5%(-40~85 ℃)；

片内电阻的相对偏差，阻值比误差：MAX=+/-0.15%(-40~85 ℃)；

AUXADC可以选择内部分压，也可以选择外部分压，不管选择外部分压还是内部分压，都需要调整合适的分压比，保证AUXADC输入端电压在0~1.6V范围；

当被测电压低于1.6V时：外部无需分压，内部也无需分压；

LuatOS ADC函数对应选择：

adc.ADC_RANGE_MIN

当被测电压低于3.3V时：外部无需分压，内部需要分压至1.6V以内，LuatOS已将该部分在底层做好，ADC函数对应选择：

adc.ADC_RANGE_MAX

当被测电压大于3.3V时：内部无需分压，外部需要分压至1.6V以内，LuatOS已将该部分在底层做好，ADC函数对应选择：

adc.ADC_RANGE_MIN

读取模组芯片温度的常量为：

adc.CH_CPU可检测温度范围为-40 °C~85 °C ，外部硬件电路上无需任何操作；

读取VBAT电压的常量为：

adc.CH_VBAT电压范围为2.2~4.8V；在VBAT输入电压范围3.3~4.35V之内，外部硬件电路上无需任何操作。

03. ADC性能参数

分辨率：12bit

时钟频率（Fc）：1.625MHz~6.5MHz

采样频率：Fc/16

典型功耗：500μA

更多参数说明，详见下方图表：

04. 注意事项及硬件参考设计

AUXADC的有效输入范围为0.1~1.5V，在0~0.1V和1.5~1.6V范围可能存在较大误差，不建议使用；

外部分压时，如果AUXADC输入电压无法满足低于1.6V，以NTC电阻为例，可使用如下图右侧所示电路进行分压设计：

如果不希望ADC变化太快，可以通过软件算法处理，过滤掉变化较大的数值，也可以在硬件电路上增加滤波电路；

比如，外部分压时，可以增加滤波电容增加ADC输入稳定性，但缺点是ADC的细微变化会被过滤掉，请根据实际需要谨慎选择。

特别说明：R300可以增加ESD能力，阻值建议为510Ω，不建议使用K级阻值的电阻。

参考设计如下图示：

05. 与ADC相关的LuatOS API

关于LuatOS中ADC相关API的介绍，详见：

https://docs.openluat.com/osapi/core/adc/

特别说明：

所有ADC共用一个通道，同时只能调用一路ADC采样，包括芯片温度、VBAT电压；

ADC打开( adc.open() )后，会产生约500μA的功耗，如需低功耗控制，请将ADC关闭( adc.close() )；

示例代码：

今天的内容就分享到这里了~