1 )直流电压检测:外部直流电压先经过隔离,模拟量隔离的方式-般有线性光耦、 隔离运放
等(不作要求也可以不可隔离) , 然后通过运放进行降压,再经过RC滤波电路后接入ADC接
口,如下图为本人常用的直流电压采样电路,直流28V电压经过高精度电阻网络降压后,再经
过差分运放进行隔离,通过差分运放可以将输入电源地( 28GND_ IN )与采集电路模拟地
AGND隔离,然后通过RC电路进行滤波,最后接入处理器ADC接口;
2 )交流电压检测:外部交流电压先经过隔离(一般采用电压互感器隔离)、变压、整流、变
压、RC滤波然后接入ADC接口。如下图为本人常用的一种交流电压采样电路,下图采样的是
400HZ交流电电压,交流电压先经过差分运放进行隔离,然后通过AD736芯片进行有效值转
换(该芯片能将交流电压转化为直流电压),然后通过运放放大 ,在经过RC电路进行滤波
(未画出,原理和上图一样) , 最后接入ADC接口。.
如何选择单片机，需考虑哪些因素?
了解了电压采样的原理之后,该如何选择合适的单片机呢?单片机种类很多, 选型确实是令
人头疼的事,但是有很重要,有很多不得不考虑的细节。单片机选型既要考虑是否能够满足
功能要求,还要考虑可靠性、经济型、供货情况等，- 般从以下几个方面进行选型:
1、单片机是否有ADC接口(模数转换接口) , ADC接口的数量, ADC接口的分辨率多少?
比如10位、12位等,以及ADC采样速率等,这是首要考虑的问题。ADC接口数量及有无直接
影响该功能,接口数量最好能满足模拟量采集要求,比如有3路模拟量则选择单片机时ADC接
口至少3路以上,没有ADC接口的单片机也不是一定不能使用 ,可以通过AD接口芯片外扩实
现,但是增加电路设让麻烦及设计成本。ADC接口的分辨率直接影响AD的采集精度，AD的
位数越高其分辨率越高，8位AD的分办率只有Vref/255，10位AD的分辨率为Vref/1023，
12位的AD分辨率为Vref/4095 ,其中Vref为单片机的基准源(参考源)。比如要求0~ 10V的
输入电压采样精度为0.5% (满偏) , 则采用8位、10位的AD都达不到要求,只有12位以上的
AD才可以,这只是软件误差，采样精度还包括硬住线路、器件等误差。AD的采样速率直接
影响AD数据的更新频率，采样速率也不 是选择越高越好,能够满足实时更新频率要求即可。
2、其它接口功能是否满足系统要求,比如普通I0口的数量是否满足要求,整个电压采集系统
是否需要SCI通讯、CAN通讯、I2C通讯、 SPI通讯等接口, 定时器、外部中断接口、PWM接
口等时候满足实际要求,以及存储器RAM、flash空间大小 ,能否满足程序数据存储等。
3、性能方面,单片机支持的最高时钟频率,选择8位、16位还是32位单片机?单片机位数决
定了处理数据的总线宽度,如16位的数据使用16位单片机- -次就可完成,使用8位单片机则
需分两次进行。还有其功耗对比,处理器都讲究低功耗,功耗越低芯片的发热量越小,性能
越稳定，可靠性越高。
4、价格方面,其它功性能参数都差不多的情况下,综合考虑价格问题,节约经济成本。
5、供货情况,是否大公司生产的芯片,该芯片是否停产?能够长期供货?等。
STM32和C51单片机比较
1、STM32单片机是意法半导体生产的32位单片机,属于ARM内核的-一个版本,比传统的51
单片机高级很多!具有很多强大的资源,比如包含USB通讯接口。其主频有24MHZ、
32MHZ、48MHZ、72MHZ、 84MHZ、100MHZ、 180MHZ等等, AD分辨率有12位、14
位、16位等,还具有DAC接口(数模转换接口),定时器、 中断口、PWM接口等等,其功
能只会比51单片机多,是功能很强大的一款单片机,绝对能够满足系统设计要求。
2、C51单片机属于8位的单片机,其常用的型号有89C51、89S51、 80C51、 87C51等,
C51单片机经过迭代升级,其功能还是不错的, C51单片机的时钟频率-般33MHZ以内 ,有
的具有ADC接口有的没有, -般具有8位、10位和12位的ADC接口,完全可以满足一般精度
的模拟量采集。常用的一-些SCI、SPI、 I2C、 PWM、定时器、中断等接口都有,推荐选
C8051系列单片机，是比较高级的单片机，内部集成了很多常用的外设。
总结: STM32和C51两种类型的单片机都是可以满足电压系统检测功能的, C51单片机较容
易入门,应用非常广泛,资料也多,而STM32单片机比C51高级得多,比较难入门。若是新
手还是建议使用C51单片机更容易实现，若想最求高级,好学有时间,有精力可以使用
STM32增长知识,积累经验也是不错的选择。
1脚接输入电压，2脚接地，3脚为输出电压端。
电压（voltage），也被称作电势差或电位差，是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。电压在某点至另一点的大小等于单位正电荷因受电场力作用从某点移动到另一点所做的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。
电压的国际单位制为伏特（V，简称伏），常用的单位还有毫伏（mV）、微伏（μV）、千伏（kV）等。此概念与水位高低所造成的水压相似。需要指出，“电压”一词一般只用于电路当中，“电势差”和“电位差”则普遍应用于一切电现象当中。
电压释义：
如果电压的大小及方向都不随时间变化，则称之为稳恒电压或恒定电压，简称为直流电压，用大写字母U表示。如果电压的大小及方向随时间变化，则称为变动电压。
对电路分析来说，一种最为重要的变动电压是正弦交流电压（简称交流电压），其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化。交流电压的瞬时值要用小写字母u或u（t）表示。在电路中提供电压的装置是电源。
