單片機(jī)工程師在面試的過程中，經(jīng)常會(huì)碰到一些相同的問題，筆者總結(jié)了十個(gè)提問率較高的問題，供大家參考。現(xiàn)在我們來分析單片機(jī)工程師常遇面試問題之三：單片機(jī)如何采樣電流？

單片機(jī)的AD模塊轉(zhuǎn)換原理我這里就不做講解了，有興趣的小伙伴可以找度娘了解，百度都有很詳細(xì)的介紹。需要注意的是，想要通過AD口來檢測信號(hào)，必須先要把這個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，這樣單片機(jī)才能識(shí)別。

電壓采樣

我們來看一下單片機(jī)采樣電壓電路圖（1），AIN_Vbat接單片機(jī)AD檢測口，需要檢測的電壓Vbat經(jīng)過電阻R31和R37分壓，分壓得到的電壓送給單片機(jī)AD口來檢測，分壓是因?yàn)樾枰裋bat映射到單片機(jī)AD口采樣范圍內(nèi)，比如Vbat最高電壓為90V，單片機(jī)AD模塊參考電壓為3.3V，那么我們就需要把0-90V映射到0-3.3V。因?yàn)檫@是直接檢測電壓信號(hào)，所以不需要轉(zhuǎn)換直接送到單片機(jī)AD口即可，圖種R31和R37用來分壓，C30和R32用來濾波防干擾。

電流采樣

言歸正傳，單片機(jī)如何采樣電流呢？如之前所說，單片機(jī)AD模塊識(shí)別的是電壓信號(hào)，那么要采樣電流就需要先把電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓。一般的做法是在負(fù)載端增加一顆電流采樣電阻，比如選擇一個(gè)0.05Ω的電阻，當(dāng)電流為2A的時(shí)候，那么該電阻兩端的壓差就是V=IR=0.052=0.1V;這樣就可以把這個(gè)電壓信號(hào)傳送給單片機(jī)AD口進(jìn)行檢測。但是這個(gè)電壓只有0.1V，單片機(jī)AD口資源得不到充分利用，檢測誤差會(huì)很大，所以我們要把這個(gè)電壓進(jìn)行放大。能不能增大采樣電阻呢？顯然是不行的，因?yàn)樵龃蟛蓸与娮钑?huì)增加電路損耗。比如增加采樣電阻為1Ω，那么當(dāng)電流為2A的時(shí)候，電阻上消耗的功率為P=I2R=22*1=4W。這樣的損耗是不允許的。所以我們只能加放大器來對(duì)這個(gè)小電壓信號(hào)進(jìn)行放大。圖（2）是一個(gè)電流采樣電路，R100為電流采樣電阻，阻值0.05歐姆。該電路放大倍數(shù)為N=120K/5.1K=23.5倍。電路中使R29=R30，R24=R35，放大倍數(shù)即為N=R24/R29=R30/R35。具體原理作者將在后續(xù)文章為您分解。

單片機(jī)采樣計(jì)算表格

圖（3）是ADC采樣自動(dòng)計(jì)算的excel表格，輸入電路中的相關(guān)參數(shù)即可自動(dòng)計(jì)算數(shù)據(jù)，有需要的小伙伴可以微信搜索“DPJGCS”，關(guān)注作者的微信公眾號(hào)“單片機(jī)技術(shù)交流站”，然后回復(fù)“AD計(jì)算表格”，即可獲取該份excel。