单片机ADC的输入电压却比较低，单片机的0采集电路

具有0-10V电压信号输出的传感器用于嵌入式系统。微控制器的 ADC 引脚的输入电压相对较低。例如STM32引脚的最大输入电压为3.3V，高于3.3V会对单片机造成损坏。本文介绍一种可用于单片机的0-10V模拟量采集电路。一起来看看吧！

如下图，用两个电阻分压，阻值可以取2:1。分压后可以得到信号源电压的1/3，从而可以将0-10V之间变化的信号变为0-3.33V之间变化的信号。如下图所示，是电阻分压采样最基本的原理图。我使用了 2K 和 1K 电阻分压器。

仿真波形如下图所示。

为改善上图，使用R3和C1组成低通滤波电路，用于滤除传输过程中的高频干扰信号。在 PCB 布局期间两个模拟信号如何同时输入到单片机，电阻和电容应靠近微控制器的 ADC 引脚。二极管D1为钳位二极管，用于保证在出现电路故障（如R2焊接或R2、R1电阻焊错位置等）时，或当出现电路故障时，VF1能保持在安全电压。出现峰值浪涌电压，以免损坏单片机。电路中的D1应选择导通电压降低的肖特基二极管。

下图显示，当 R1 和 R2 故意误焊时，二极管 D1 起作用，将 VF1 钳位到安全电压并保护微控制器。

在上述电路中，工作时R3会流过电流，影响采样精度。继续优化上述电路，使用输入输出轨到轨运放组成电压跟随器。

理想情况下两个模拟信号如何同时输入到单片机，运算放大器的输入阻抗在电路中是无限大的。在信号采集中，对R1和R2的分压电路影响很小，使得电阻分压结果更加准确。

细心的朋友应该注意到了，电路中去掉了保护的钳位二极管。那么，这样的电路是否还能在单片机出现故障时具备保护单片机的能力呢？答案是肯定的。具体原因可以查看运放参数中的输入输出轨到轨。

本文使用的仿真电路源文件可以在公众号后台回复“信号采集电路”获得。