原创用AD读取编码开关设置的考虑

 2023-3-23 16:39  996 2 1 分类: MCU/ 嵌入式文集: 电路分析设计

这个想法来源于一个组合使用的机器，机器可以插到组合箱，得到供电，同时要读取组合箱上的EEPROM内的数据，确认处于组合箱的位置。实际工作时组合箱上的EEPROM需要供电。拔插接口需要有保护电路。否则烧了组合箱中的EEPROM不算什么，烧了机器主板就亏大了（确实发生过不止一次）。EEPROM单独编程生产起来也很麻烦，且无法在现场修改。

如果在组合箱中配置合适的电阻，用AD来读取电压，识别位置，效果应该会更好。

常规的办法是使用电阻分压，在组合箱中配置不同的电阻，如果使用3.3V供电，1KΩ电阻上拉，为产生均匀分布的输出电压，所需的配置电阻为：

可以发现需要的电阻近似成指数变化。找齐这些电阻有难度，并且需要16位的开关来选择每个电阻。成本也比较高。

考虑使用一个恒流源作为激励，选择线性增加的电阻使输出电压线性变化。这里使用一个线性稳压器LM317。将Vout 与ADJ之间连接一个电阻用于设置电流，317的工作特性是改变输出电压，使Vout和ADJ之间的电压保持稳定的1.25V，这样，图中的输出电流为 1.25/620 约为2mA。后面接的是配置用电阻，分别为 100Ω 200Ω 400Ω 800Ω，其中400Ω、800Ω不是标准阻值，可以用多个200Ω串联实现。设置用的开关连接在电阻中，可以短路或开路让相应的电阻接入或跳过电路。图中可以实现0~1500Ω 按100Ω步进的 16种电阻值。这样4位的开关，产生16种编码，输出对应的电压，且不同编码的电压差是相同间隔的。

在这个应用中不建议用TL431构成的恒流源，因为需要的电流很小，431的Iak 有点大，合并到一起后，误差大了。

使用时注意。恒流源供电电压至少应大于（3.3+1.25+3）V，3.3V为AD参考电压，1.25V为稳压器的参考电压，3V为稳压器需要的压差。按图中的配置，输出的最高电压约为3V。因无法避免因故障输出更高的电压，电路输出应该做电压限制，再输入到AD进行采集，确保安全。

ADC 读设置原创奖励

作者： southcreek，来源：面包板社区

链接： https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-408807.html

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文章评论（1条评论）

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southcreek 2023-3-26 17:55

这个稳压器构成的恒流源，在电源输入端与输出端到地需要接稳压电容。防止稳压器自激振荡。另外有点奇妙的是，电路是常规的对输出电压分压接到电压参考端形成负反馈控制。稳压器的输出电压与接入的电阻并不是线性关系，但参考端的电压却是线性的。

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