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硬汉嵌入式论坛»首页 › 开源项目 › H7-TOOL开发工具 › 想请教一下H7-TOOL的模拟量校准是用什么方法实现的
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[问题解答] 想请教一下H7-TOOL的模拟量校准是用什么方法实现的

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frankff

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发表于 2024-8-28 22:42:29 | 显示全部楼层 |阅读模式
硬汉老师，想请教一下：
1.类似于H7-TOOL的模拟量校准是如何实现的，是根据主板的电路和实际ADC采集的值来做一个线性的关系吗
2.得到这些校准的参数值是存储在EEPROM中吗
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eric2013

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发表于 2024-8-29 00:17:31 | 显示全部楼层
1、有个测试台，配置这个LUA文件做的校准
[Lua] 纯文本查看 复制代码
--F01=自动校准,test_calib()
--F02=---校准TVCC---,calib_tvcc_volt()
--F03=---校准DAC电压和电流---,calib_dac()
--F04=---校准示波器电压---,calib_ch1ch2()
--F05=---校准TVCC电流和高侧电流,calib_curr()
--F06=---校准NTC---,calib_ntc()

--V1.4 TVCC电流调大容差
beep()
print("脚本版本 V1.6 2021-12-28")

local str  --用于打印

--根据2点方程求值
function cacul(x1,y1,x2,y2,x)
        local ff

        if (x2 == x1) then
                ff = 0
        else
                ff = y1 + ((y2 - y1) * (x - x1)) / (x2 - x1);
        end
        return ff
end

--返回0-7通道的电压 V
function ad7606_volt(ch)
        local X1 = {39,                39,                39,                36,                73,                74,                73,                71}
        local Y1 = {0,                0,                0,                0,                0,                0,                0,                0}
        local X2 = {29417,        29362,        29520,        29396,        29407,        29407,        29407,        29407}
        local Y2 = {8.999,        8.999,        8.999,        8.999,        8.999,        8.999,        8.999,        8.999}
        local adc
        local volt

        adc = ex_adc(ch)
        volt = cacul(X1[ch+1], Y1[ch+1], X2[ch+1], Y2[ch+1], adc)
        return volt
end

--返回0-7通道的电流 mA
function ad7606_curr(ch)
        local X1 = {75,                75,                74,                72,                73,                74,                73,                71}
        local Y1 = {0,                0,                0,                0,                0,                0,                0,                0}
        local X2 = {29417,        29362,        29520,        29396,        29407,        29812,        31786,        29017}
        local Y2 = {8.999,        8.999,        8.999,        8.999,        8.999,        454.64,        19.482,        88.900}
        local adc
        local curr

        adc = ex_adc(ch)
        curr = cacul(X1[ch+1], Y1[ch+1], X2[ch+1], Y2[ch+1], adc)
        return curr
end

--设置DAC8563输出电压，单位V, 浮点
function dac8563_volt(volt)
        local X1 = 1000
        local Y1 = -9.8551
        local X2 = 32767
        local Y2 = -0.003030
        local X3 = 64000
        local Y3 = 9.6802
        local dac

        if (volt < Y2) then
                dac = cacul(Y1,X1,Y2,X2,volt)
        else
                dac = cacul(Y2,X2,Y3,X3,volt)
        end
        ex_dac(0, dac)
end

--启动示波器，ADC采集，多通道模式
function start_dso(void)
        print("启动多通道低速测量模式")
        write_reg16(0x01FF, 2) --多通道低速测量
        write_reg16(0x0200, 1) -- CH1选DC耦合
        write_reg16(0x0201, 1) -- CH2选DC耦合
        write_reg16(0x0202, 0) -- CH1通道增益0档，不放大
        write_reg16(0x0203, 0) -- CH2通道增益0档，不放大
        write_reg16(0x0204, 0) -- CH1通道直流偏值，未用
        write_reg16(0x0205, 0) -- CH2通道直流偏值，未用
        write_reg16(0x0206, 12) --采样频率1M
        write_reg16(0x0207, 0) --采样深度1K
        write_reg16(0x0208, 0) --触发电平
        write_reg16(0x0209, 50) --触发位置
        write_reg16(0x020A, 0) --触发模式 0=自动
        write_reg16(0x020B, 0) --触发通道CH1
        write_reg16(0x020C, 0) --触发边沿
        write_reg16(0x020D, 2) --通道使能
        write_reg16(0x020E, 1) --开始采集
end


--检查一个值是否在公差范围 1表示err 0表示ok
function check_err(data, mid, diff)
        local re
        local dd

        if (mid < 0) then
                dd = -mid * diff
        else
                dd = mid * diff
        end

        if ((data >= mid - dd) and  (data <= mid + dd)) then
                re = 0
        else
                re = 1
        end
        return re
end

--关闭所有的继电器
function colse_all_y(void)
        return ch
end

--成功叫一声，失败叫三声
function disp_result(err)
        if (err == 0) then
                print("\n*****测试通过*****")
                beep()
        else
                print("\n*****测试失败*****")
                beep()
                delayms(100)
                beep()
                delayms(100)
                beep()
        end
end

--校准初始化
function calib_init(void)
        set_tvcc(3.3)

        write_tvcc_dac(43) --设置TVCC大概3.3V
        delayms(100)
        ex_start()        --会关闭全部继电器
        start_dso()        --启动多通道低速采集模式
        write_reg16(0xBFFF, 1)        --打开校准开关
end

--校准TVCC设置电压和采样电压
function calib_tvcc_volt(void)
        local adc
        local volt
        local err

        set_tvcc(3.3)

        close_all()
        ex_dout(20,1)
        ex_dout(21,1)

        err = 0
        --先校准TVCC设置电压和检测电压
        print("")
        print("---校准TVCC---")

        ---第1档
        write_tvcc_dac(36)        --4.4V左右
        delayms(1500)
        volt = ad7606_volt(0) --读取AD7606 TVCC电压
        if (check_err(volt, 4.416, 0.05)==1) then
                str = string.format("SET = 36  实际电压 = %f err", volt) print(str) delayms(5)
                err = err + 1
        else
                str = string.format("SET = 36  实际电压 = %f ok", volt) print(str) delayms(5)
                write_regfloat(0xC0C0, 36)
                write_regfloat(0xC0C2, volt)
        end

        adc = read_adc(4) --读cpu adc tvcc电压
        if (check_err(adc, 46368, 0.1)==1) then
                print("TVCC Volt ADC     =", adc, "err") delayms(5)
                err = err + 1
        else
                print("TVCC Volt ADC     =", adc, "ok") delayms(5)
                write_regfloat(0xC0AC, adc)
                write_regfloat(0xC0AE, volt)
        end

        adc = read_adc(2) --读cpu adc 高侧电压
        if (check_err(adc, 8117, 0.1)==1) then
                print("HighSide Volt ADC =", adc, "err") delayms(5)
                err = err + 1
        else
                print("HighSide Volt ADC =", adc, "ok") delayms(5)
                write_regfloat(0xC084, adc)
                write_regfloat(0xC086, volt)
        end

        ---第2档
        print("")
        write_tvcc_dac(100)
        delayms(1500)
        volt = ad7606_volt(0) --读取AD7606 TVCC 电压
        if (check_err(volt, 1.59, 0.1)==1) then
                str = string.format("SET = 100  实际电压 = %f err", volt) print(str) delayms(5)
                err = err + 1
        else
                str = string.format("SET = 100  实际电压 = %f ok", volt) print(str) delayms(5)
                write_regfloat(0xC0C4, 100)
                write_regfloat(0xC0C6, volt)
        end

        adc = read_adc(4) --读cpu adc tvcc电压
        if (check_err(adc, 16679, 0.1)==1) then
                print("TVCC Volt ADC     =", adc, "err") delayms(5)
                err = err + 1
        else
                print("TVCC Volt ADC     =", adc, "ok") delayms(5)
                write_regfloat(0xC0A8, adc)
                write_regfloat(0xC0AA, volt)
        end

        adc = read_adc(2) --读cpu adc 高侧电压
        if (check_err(adc, 2879, 0.1)==1) then
                print("HighSide Volt ADC =", adc, "err") delayms(5)
                err = err + 1
        else
                print("HighSide Volt ADC =", adc, "ok") delayms(5)
                write_regfloat(0xC080, adc)
                write_regfloat(0xC082, volt)
        end

        --恢复TVCC电压3.3，后面就不动了
        write_tvcc_dac(47)
        return err
end

--校准CPU的DAC输出电压和电流
function calib_dac(void)
        local i
        local err
        local volt
        local curr
        local dac
        local dac_tab = {500, 1500, 2500, 3500}
        local volt_mid = {-9.176, -3.235, 2.711, 8.661}
        local curr_mid = {2.592, 7.723, 12.857, 17.992}
        local volt_err = 0.1
        local curr_err = 0.1

        close_all()
        ex_dout(0,1)
        ex_dout(19,1)

        err = 0
        dac_on()        --打开DAC电源，设置为直流输出
        delayms(100)

        print("")
        print("---校准DAC电压和电流---")
        for i = 0, 3, 1 do
                dac = dac_tab[i + 1]
                dac_write(dac)        --CPU DAC输出
                delayms(500)

                volt = ad7606_volt(1)
                if (check_err(volt, volt_mid[i + 1], volt_err) == 1) then
                        str = string.format("DAC电压 = %d  %f err", dac, volt) print(str) delayms(5)
                        err = err + 1
                else
                        str = string.format("DAC电压 = %d  %f ok", dac, volt) print(str) delayms(5)
                        write_reg16(0xC0C8 + i * 2,  dac)
                        write_reg16(0xC0C9 + i * 2,  volt * 1000)
                end

                curr = ad7606_curr(6)  --20mA电流
                if (check_err(curr, curr_mid[i + 1], curr_err) == 1) then
                        str = string.format("DAC电流 = %d  %f err", dac, curr) print(str) delayms(5)
                        err = err + 1
                else
                        str = string.format("DAC电流 = %d  %f ok", dac, curr) print(str) delayms(5)
                        write_reg16(0xC0D0 + i * 2,  dac)
                        write_reg16(0xC0D1 + i * 2,  curr * 1000)
                end
        end
        return err
end

--校准示波器功能
function calib_ch1ch2(void)
        local i
        local err
        local volt
        local adc
        local ch_tab = {9.0, 6.0, 3.0, 1.5, 0.75, 0.375, 0.170, 0.09}
        local zero_mid = {32768, 32768, 32768, 32768, 32768, 32768, 32768, 32768}
        local full_mid = {53641, 60506, 60629, 60686, 60857, 60915, 58393, 60166}
        local adc_err1 = 0.22
        local adc_err2 = 0.12

        local ad7606_mid = {9.001, 5.999, 3.000, 1.500, 0.750, 0.375, 0.170, 0.090}
        local ad7606_err = 0.05

        close_all()
        ex_dout(4,1)

        print("")
        print("---校准示波器电压---")        delayms(5)
        err = 0
        print("悬空校准零位") delayms(5)
        for i = 0, 7, 1 do
                write_reg16(0x0202, i) -- CH1通道增益0档，不放大
                write_reg16(0x0203, i) -- CH2通道增益0档，不放大

                if (i == 0) then
                        delayms(1200)
                else
                        delayms(1200)
                end
                adc = read_adc(0)
                if (check_err(adc, zero_mid[i + 1], adc_err1)==1) then
                        str = string.format("  CH1 %d adc = %f err", i, adc)
                        print(str)
                        err = err + 1
                else
                        str = string.format("  CH1 %d adc = %f ok", i, adc) print(str) delayms(5)

                        write_regfloat(0xC000 + 8 * i, adc)
                        write_regfloat(0xC002 + 8 * i, 0)
                end

                adc = read_adc(1)
                if (check_err(adc, zero_mid[i + 1], adc_err1)==1) then
                        str = string.format("  CH2 %d adc = %f err", i, adc) print(str) delayms(5)
                        err = err + 1
                else
                        str = string.format("  CH2 %d adc = %f ok", i, adc) print(str) delayms(5)
                        write_regfloat(0xC040 + 8 * i, adc)
                        write_regfloat(0xC042 + 8 * i, 0)
                end
        end

        if (err > 0) then
                goto quit
        end

        close_all()
        ex_dout(12,1)
        ex_dout(13,1)
        ex_dout(14,1)
        delayms(1000)

        print("校准满位")
        for i = 0, 7, 1 do
                write_reg16(0x0202, i) -- CH1通道增益0档，不放大
                write_reg16(0x0203, i) -- CH2通道增益0档，不放大

                dac8563_volt(ch_tab[i + 1])

                delayms(1000)
                adc = read_adc(0)
                volt = ad7606_volt(1)
                if (check_err(volt, ad7606_mid[i + 1], ad7606_err)==1) then
                        str = string.format("  CH2 %d volt = %f ad7606(1) error", i, volt, adc) print(str) delayms(5)
                        err = err + 1
                else
                        if (check_err(adc, full_mid[i + 1], adc_err2)==1) then
                                str = string.format("  CH1 %d volt = %f  adc = %f err", i, volt, adc) print(str) delayms(5)
                                err = err + 1
                        else
                                str = string.format("  CH1 %d volt = %f  adc = %f ok", i, volt, adc) print(str) delayms(5)
                                write_regfloat(0xC004 + 8 * i, adc)
                                write_regfloat(0xC006 + 8 * i, volt)
                        end

                        adc = read_adc(1)
                        if (check_err(adc, full_mid[i + 1], adc_err2)==1) then
                                str = string.format("  CH2 %d volt = %f  adc = %f err", i, volt, adc) print(str) delayms(5)
                                err = err + 1
                        else
                                str = string.format("  CH2 %d volt = %f  adc = %f ok", i, volt, adc) print(str) delayms(5)
                                write_regfloat(0xC044 + 8 * i, adc)
                                write_regfloat(0xC046 + 8 * i, volt)
                        end
                end
        end

::quit::
        return err
end

--校准tvcc电流和高侧电流
function calib_curr(void)
        local i
        local err
        local curr
        local adc
        local set_tabe1 = {0, 0.15 * 10, 0.3*10, 0.4*10}
        local high_mid1 = {160, 7700, 15330, 20296}
        --local tvcc_mid = {477, 21458, 42877, 56882}  --v1.2
        local tvcc_mid = {381, 24078, 48235, 63617}  --V1.3
        --local adc_err1 = {1,  0.15,  0.20,  0.15} 
        local adc_err1 = {1,  0.25,  0.20,  0.25}  --V1.5

        local set_tabe2 = {0, 0.03 * 50, 0.05*50, 0.09 * 50}
        local high_mid2 = {1100, 16421, 26873, 48841}
        local adc_err2 = {1,0.15,0.15,0.15}
        local volt

        print("")
        print("---校准TVCC电流和高侧电流---")
        err = 0

        close_all()
        ex_dout(20,1)
        ex_dout(21,1)

        --TVCC电流和高侧电流相同。先测1.2A量程
        print("---1.2A---")         delayms(5)
        write_reg16(0x0211, 1) --1.2A量程 HIGH_SIDE
        for i = 0, 3, 1 do
                volt = set_tabe1[i+1]
                str = string.format("输出电压 = %fV", volt) print(str) delayms(5)
                if (volt == 0) then
                        ex_dout(20,0)
                        ex_dout(21,0)

                        ex_dout(22,0)
                        ex_dout(23,0)
                        set_tvcc(5)        --设置TVCC输出电压5v 校准0位
                        delayms(1000)
                else
                        ex_dout(20,1)
                        ex_dout(21,1)

                        set_tvcc(volt)        --设置TVCC输出电压。负载电阻为10欧
                        ex_dout(23,0)
                        ex_dout(22,1)  --选择10欧负载
                end

                delayms(1000)

                if (volt == 0) then
                        curr = 0
                else
                        curr = ad7606_curr(5)        --10欧负载，大电流
                end

                adc = read_adc(3)        --3=高侧电流cpu ADC
                if (check_err(adc, high_mid1[i + 1], adc_err1[i + 1])==1) then
                        str = string.format("  高侧电流 = %fmA  adc = %f err", curr, adc) print(str) delayms(5)
                        err = err + 1
                else
                        str = string.format("  高侧电流 = %fmA  adc = %f ok", curr, adc) print(str) delayms(5)
                        write_regfloat(0xC098 + 4 * i, adc)
                        write_regfloat(0xC09A + 4 * i, curr)
                end

                adc = read_adc(5)        --5=tvcc电流
                if (check_err(adc, tvcc_mid[i + 1], adc_err1[i + 1])==1) then
                        str = string.format("  TVCC电流 = %fmA  adc = %f err", curr, adc) print(str) delayms(5)
                        err = err + 1
                else
                        str = string.format("  TVCC电流 = %fmA  adc = %f ok", curr, adc) print(str) delayms(5)
                        write_regfloat(0xC0B0 + 4 * i, adc)
                        write_regfloat(0xC0B2 + 4 * i, curr)
                end
        end

        --高侧电流相同。测高侧电流100量程
        print("")
        print("---120mA---")         delayms(5)
        write_reg16(0x0211, 0) --120mA量程 HIGH_SIDE
        for i = 0, 3, 1 do
                volt = set_tabe2[i+1]
                str = string.format("输出电压 = %fV", volt) print(str) delayms(5)
                if (volt == 0) then
                        ex_dout(22,0)
                        ex_dout(23,0)
                else
                        set_tvcc(volt)        --设置TVCC输出电压。负载电阻为10欧
                        ex_dout(22,0)
                        ex_dout(23,1)--选择50欧负载
                end

                delayms(1000)

                if (volt == 0) then
                        curr = 0
                else
                        curr = ad7606_curr(7)        --50欧负载，大电流
                end

                adc = read_adc(3)        --3=高侧电流cpu ADC
                if (check_err(adc, high_mid2[i + 1], adc_err2[i + 1])==1) then
                        str = string.format("  高侧电流 = %fmA  adc = %f err", curr, adc) print(str) delayms(5)
                        err = err + 1
                else
                        str = string.format("  高侧电流 = %fmA  adc = %f ok", curr, adc) print(str) delayms(5)
                        write_regfloat(0xC088 + 4 * i, adc)
                        write_regfloat(0xC08A + 4 * i, curr)
                end
        end

        return err
end

--校准NTC
function calib_ntc(void)
        local i
        local err
        local adc
        local ref = {0.0003, 0.0222, 9.9732, 99.958}
        local Y = {5,6,16,17}
        local adc_mid = {105, 283, 43376, 62376}
        local adc_err = {0.9, 0.7, 0.1, 0.1}

        print("")
        print("---校准NTC---")
        err = 0

        for i=0,3,1 do
                close_all()
                ex_dout(Y[i+1],1)
                delayms(1000)
                adc = read_adc(6)        --6=NTC adc
                if (check_err(adc, adc_mid[i+1], adc_err[i+1])==1) then
                        str = string.format("  电阻 = %f欧  adc = %f err", ref[i+1], adc) print(str) delayms(5)
                        err = err + 1
                else
                        str = string.format("  电阻 = %f欧  adc = %f ok", ref[i+1], adc) print(str) delayms(5)
                        write_regfloat(0xC0D8+4*i, adc)
                        write_regfloat(0xC0DA+4*i, ref[i+1])
                end
        end
        return err
end

--关闭所有的继电器
function close_all(void)
        local i

        for i=0,23,1 do
                ex_dout(i, 0)
        end
end

--测试主函数
function test_calib(void)
        local err
        local time1
        local time2

        time1 = get_runtime()

        print("\r\n----检查时钟----")
        time2 = os.time()
        print(os.date())
        print(time2)
        if (time2 < 1574937149) then
                print("*****时钟错误*****")
                goto quit
        else
                print("时钟OK > 1574937149")
        end

        err = 0

        err = err + calib_tvcc_volt() --校准TVCC电压
        if (err > 0) then
                goto quit
        end

        err = err + calib_dac() --校准DAC
        if (err > 0) then
                goto quit
        end

        err = err + calib_ch1ch2() --校准示波器
        if (err > 0) then
                goto quit
        end

        err = err + calib_curr() --校准TVCC电流和高侧电流
        if (err > 0) then
                goto quit
        end

        err = err + calib_ntc() --校准ntc
        if (err > 0) then
                goto quit
        end

        save_param()        --保存参数到eeprom

::quit::
        disp_result(err)  delayms(5)

        close_all()

        time2 = get_runtime()
        str = string.format("测试时间 : %f 秒",(time2 - time1) / 1000) print(str) delayms(5)
end

        calib_init()


2、是的，保存到EEPROM


2345.png
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