stm32f4+ad7691(AD7982) 高速采集 实测图 欢迎探讨留言

射天狼

首先说明一下，此电路是非实时性的，可以低速实时，打算以后改为高速实时方案
再有就是采集速度是达不到官方手册标称值的，手册里有“猫腻”细心的朋友可以找找哈
板子特点：
1.板载64Kbit EEPROM
2.板载CAN接口，可组网
3.预留OLED液晶接口
4.自带USB-232/USB VCP接口
5.所有供电都是高精度 低噪声处理
6.预留2组 28个IO接口 可拓展
7.外接测试了一个高速64Mbit的SRAM 用于大量数据暂存
8.前端高精度仪表运放
9.AD输入缓冲级 单端转差分
10.可灵活更改输入量程
11.引脚兼容一堆AD芯片从100k-1.33M速度的都有
12.••••••


工作流程：
以ad7691为例 想要速度更高也可以用ad7982 应该可以到500k左右没问题
125k采集速度的话差不多可以存16s的数据 搞个触发 对付脉冲型数据 也足够了 不够也可以再拓展一个外部SRAM  标准波形更容易处理就不多说了

目前已经测试过的稳定程序版本是
以125k或者150k左右的采集速度 连续采集0-200万个点数（用的SRAM可设置 自带的RAM差不多2万个左右 一般标准波形采集也够） 然后串口以921600（也可以更高）波特率慢慢上传数据 再做处理
AD短路噪声是80uVpp左右加上前端电路是200uVpp（没加滤波 这个可以根据实际降低）


打算拓展实验的功能：
1.用W5500或者FT232H 来做实时传输到PC
2.不需要实时性的场合或者速度不太高的场合 可以用USART和USB VCP接口
3.不知道TF卡SDIO速度实时性跟不跟得上 可以一试


话不多说 直接上图

测试程序


125k采1k


125k采2k


20万个点SRAM测试


SRAM 100万个点数测试 1hz波形  由于200万个电脑串口缓冲放不下 自己也懒得写 暂时不测了  应该是没问题的


板子丑照

NJ8888

你可试FPGA+SDRAM(或DDR)+W5500

xjmlfm1

都上F4了，何必局限于串口传数据呢，USB devices ,FTP,SD,TCP都是可以考虑的，都比串口效率高。

momo_li

不做示波器功能吧，使用范围太局限，做成示波器吧，难度有太高，每次想到这类东西都很纠结

射天狼

NJ8888 发表于 2019-3-22 09:17
你可试FPGA+SDRAM(或DDR)+W5500

这不还没学FPGA呢 当然速度实时性 跟他不是一个等级的 不过这个速度下  会不会有点浪费

yyj_sd

引脚兼容一堆AD芯片从100k-1.33M速度的都有，可是价钱也跟速度一样涨的飞快！

射天狼

xjmlfm1 发表于 2019-3-22 09:18
都上F4了，何必局限于串口传数据呢，USB devices ,FTP,SD,TCP都是可以考虑的，都比串口效率高。 ...

是有点鸡肋  这玩意速度太慢  主要有人正好需要这个（估计嫌其他协议不好操作）他是临时测试用的   然后我给快速设计做的一版  再来一版我就都改掉了 多谢指正

射天狼

yyj_sd 发表于 2019-3-22 09:25
引脚兼容一堆AD芯片从100k-1.33M速度的都有，可是价钱也跟速度一样涨的飞快！ ...

价钱还可以 官方报价从15美元-17美元  这个速度这个价钱 倒是也还可以接收哈

孤独的猫

玩这个吧，低速高biit没意思。。

射天狼

momo_li 发表于 2019-3-22 09:20
不做示波器功能吧，使用范围太局限，做成示波器吧，难度有太高，每次想到这类东西都很纠结 ...

其实定位不一样了 没必要非得做成示波器 要做成那样 那还不如直接买个示波器 现在的示波器价格也不高 外接个u盘啥的
这种速度下应用场合也很多了 算是特定场合应用吧 比如脉冲测试 交流电采集 磁场采集 加速度 振东以··· 示波器那速度太高 到电脑上数据传输处理也都是问题 还有示波器存在一个问题 就是精度问题 很多场合满足不了

yyj_sd

楼主自己做的板子还是买的AD  demo板？

albert_w

用来做数据分析比较合适,  适当的速率, 高的分辨率.  有TCP比较好实时性高开发也不受局限
高速不稀缺, 上示波器就是了.

射天狼

yyj_sd 发表于 2019-3-22 10:38
楼主自己做的板子还是买的AD  demo板？

自己做的

HZKJ

这类串行高速adc，最好是用fpga，楼主用f4达到了200k了？数据获取用中断了吗？

射天狼

albert_w 发表于 2019-3-22 11:03
用来做数据分析比较合适,  适当的速率, 高的分辨率.  有TCP比较好实时性高开发也不受局限
高速不稀缺, 上示 ...

那人就是数据分析的 用matlab后期处理
适当的速率, 高的分辨率  正解

射天狼

HZKJ 发表于 2019-3-22 11:26
这类串行高速adc，最好是用fpga，楼主用f4达到了200k了？数据获取用中断了吗？ ...

stm32f4预计到个500k采样率 应该没什么问题而且还没用硬件SPI和DMA  只用的模拟SPI AD7691之所以没达到200k是因为某些情况下压根芯片就达不到 之前没仔细看不同电压对应的最高采样率有所区别  现在程序采集里还得等AD转换 时间都是2-3us左右
没用中断 就是循环连续不停的采集  用中断会更好一些 因为他有个等待时间 还是个范围 不是个确定时间 所以我基本以最大时间等待的

pdabug

能发个前端模拟部分电路参考下吗，谢谢啊

zhanyanqiang

几百K 不算很高了吧

wajlh

最近也在考虑用这个芯片做电流采集，看中高分辨率一个档位搞定全量程。楼主为啥没用硬件的SPI做？跑1M的采样率不知道能不能跟上。

射天狼

pdabug 发表于 2019-3-22 12:05
能发个前端模拟部分电路参考下吗，谢谢啊

前端部分是一个仪表运放（AD8221或INA128都可以）这样即可以差分 也可以对地单端 也可以对mV uV微弱信号进行处理 后面是一个ADA4940-1 单端转成差分给个Vcom输入改成单端模式 输出直接到AD的IN+和IN-

射天狼

zhanyanqiang 发表于 2019-3-22 12:19
几百K 不算很高了吧

嗯 不算高 这个东西看场合吧  够用就行了

huangqi412

momo_li 发表于 2019-3-22 09:20
不做示波器功能吧，使用范围太局限，做成示波器吧，难度有太高，每次想到这类东西都很纠结 ...

示波器位数不够

射天狼

wajlh 发表于 2019-3-22 12:32
最近也在考虑用这个芯片做电流采集，看中高分辨率一个档位搞定全量程。楼主为啥没用硬件的SPI做？跑1M的采 ...

1M应该不行 有些场合  硬件SPI和模拟SPI都差不多好像  个人愚见啊 不知道对不对  有知道的可以指正下哈
举例来说 SPI2_ReadWriteByte是硬件SPI读写函数
但是你那个CS（NSS）无法进行时间控制啊 大部分SPI的芯片都支持 因为他只要CS为低就可以马上读取  所以也能用DMA
而AD多数都是需要等待转换完成  就像AD7691 NSS无法自主完成控制 这样你压根无法用DMA

上图  标准时序NSS

AD7691时序 他有一个tCNVH时间 而且CNV从0-1-0 才能转换 还是18位数据 DMA如何完成呢？



那你不用SPI的DMA的话 那函数里也是while等着发送 其实也就一样了

again

一个TIMER两个通道+DMA搞定，根本不需要软件干预，一个通道PWM管CS,一个管触发SPI自动回读AD，N年前就这么跑了

zkmcu

给运放供电的负电源电路是怎么样的，用的什么芯片

射天狼

zkmcu 发表于 2019-3-22 21:58
给运放供电的负电源电路是怎么样的，用的什么芯片

看另一个帖子吧  看到你也问了  里面不少都可以

zhucezhuanyong

again 发表于 2019-3-22 21:27
一个TIMER两个通道+DMA搞定，根本不需要软件干预，一个通道PWM管CS,一个管触发SPI自动回读AD，N年前就这么 ...

PWM管CS？是管SPI读取的CS吗？还是说AD采样芯片的采样启动？

again

zhucezhuanyong 发表于 2019-3-25 10:50
PWM管CS？是管SPI读取的CS吗？还是说AD采样芯片的采样启动？

还没领悟到？PWM频率就是AD采样率，一个通道启动AD转换，另一个通道触发DMA往SPI写顺便DMA回读，两个PWM边沿时间差满足AD采样及转换时间

zhucezhuanyong

again 发表于 2019-3-27 21:27
还没领悟到？PWM频率就是AD采样率，一个通道启动AD转换，另一个通道触发DMA往SPI写顺便DMA回读，两个PWM ...

明白了，多谢指点

JackFrost

以前买的ADI官方出的AD7982PMOD评估板，这类MSOP10兼容系列高分辨率ADC真是非常小巧方便好用，性能也很不错，就是要上1MSP以上采样率的话SPI传输速率得非常高，就拿AD7982来说就得在290ns内传输完18个BITS，这样SPI的速率就得超过62MHZ了，而且还是18BIT的，之前STM32的SPI是16bit最大，速度也可怜，肯定是不行的，所以我都是直接用FPGA了。不过现在STM32H7系列不错，SPI接口可以支持32位内任意位，而且速度可以高达100MHZ，用一个TIMER生成2个PWM信号，一个PWM输出作为AD7982 CNV触发信号，另一个PWM不用输出只需要配合时序触发SPI DMA传输即可， 非常好用，而且H7的1MB内存也足够大，完全可以不需要FPGA了