Делюсь опытом Встроенный АЦП ESP8266

wcat

New member
Hi, All!
Руки дошли посмотреть на встроенный АЦП в ESP8266.
Собрал комплект небольшой макет и микропрограмму.
Состав стенда:
- китайский ESP201
- кросс-плата для него
- модуль DDS генератора на AD8933
- микропрограмма для ESP
- интрерфейс HTML-jscript для компа
Выходное сопротивление модуля генератора 200ом, амплитуда сигнала 0...0,6в, к встроенному АЦП подключен через резистор 10кОм (последовательно).
Вкраце - микропрограмма формирует буфер для быстрого чтения АЦП через функцию SDK _fast_adc_read, принимает AJAX-запросы и формирует JSON-ответы на них. В запросе возможна посылка управляющих команд для изменения частты и формы сигнала DDS и изменение содержимого регистра SAR esp. В ответ отправляются текущие параметры DDS, содержимое SAR и массив данных из буфера. На стороне PC происходит отрисовка содержимого буфера.
Публикую некоторые интересные результаты.
Соответственно имени вложения - частота и содержимое SAR1000_8.png 1000_16.png
На частоте входного сигнала 1кГц оцениваем частоту дискретизации - количество отсчетов на период.
Выходим за интервал Найквиста, подстраиваем частоту для более точного определения частоты дискретизации.
130500_16.png 218600_8.png
Сухой осадок - частота дискретизации 130.5кГц при SAR=16 и 218.6кГц при SAR=8.
Отчетливо видны помехи от Wi-Fi и неидеальность преобразования - УВХ и фазовый джиттер дискретизации.
Далее готов опубликовать также архивы с полными картинками и массивами данных.
Yours sincerely, Dmitry aka wcat
 

Вложения

  • Like
Реакции: =AK=

wcat

New member
Остальные вложения по теме. Для наглядности отстроился на 1кГц от частоты дискретизации.
 

Вложения

wcat

New member
При замыкании последовательного резистора 10К амплитуда возрастает вдвое, форма картинки сохраняется. Подпаивание дополнительного блокировочного конденсатора по питанию до 1000.0 мкФ + керамика 10.0мкФ непосредственно к плате модуля ничего не изменяет.
Т.об. сопротивление входа АЦП ~10k. Но долго мучать макет в этом режиме не стал. ;-)
Попробовал также модули NodeMCU, ESP-12e, ESP-07/ Получил схожие результаты. В NodeMCU с входными сопротивлениями не игрался :)
 

=AK=

New member
При замыкании последовательного резистора 10К амплитуда возрастает вдвое, форма картинки сохраняется. Подпаивание дополнительного блокировочного конденсатора по питанию до 1000.0 мкФ + керамика 10.0мкФ непосредственно к плате модуля ничего не изменяет.
А керамический конденсатор со входа АЦП на землю - меняет?
 

wcat

New member
А керамический конденсатор со входа АЦП на землю - меняет?
Hi!
Столь жестоко издеваться над макетом я не стал! :)
Хотя - надо попробовать махонький влепить, чтобы получился ФНЧ ... После 10К резистора. Только сейчас паять лениво, да и нет под рукой...
 

nikolz

Well-known member
Hi!
Столь жестоко издеваться над макетом я не стал! :)
Хотя - надо попробовать махонький влепить, чтобы получился ФНЧ ... После 10К резистора. Только сейчас паять лениво, да и нет под рукой...
Про ацп на форуме много и давно было.
доп могу сказать. частоту дискретизации можно поднять примерно до 900 кГц (точно уже не помню), а разрядность до 12 бит.
С помехами эффективно бороться медианным фильтром.
 

wcat

New member
Hi, nikolz!
Про ацп на форуме много и давно было.
Интересующей меня информации не нашел...

частоту дискретизации можно поднять примерно до 900 кГц (точно уже не помню), а разрядность до 12 бит.
С этого места - поподробнее pls!

С помехами эффективно бороться медианным фильтром.
С помехами надо бороться <b>ДО</b> оцифровки, чтобы всякое г. за интеквалом Найквиста не проникало в тракт...

А применять КИХ да еще и нелинейную фильтрацию <b>ПОСЛЕ</b> - страусиная политика. Проще честно сказать, что разрядность много ниже заявленной.
 

nikolz

Well-known member
Hi, nikolz!

Интересующей меня информации не нашел...


С этого места - поподробнее pls!

С помехами надо бороться <b>ДО</b> оцифровки, чтобы всякое г. за интеквалом Найквиста не проникало в тракт...
А применять КИХ да еще и нелинейную фильтрацию <b>ПОСЛЕ</b> - страусиная политика. Проще честно сказать, что разрядность много ниже заявленной.
про КИХ - это Вы не в тему
так как помехи существуют не до оцифровки а внутри чипа
именно для этого ацп имеет 8 регистров
в эти регистры пишется максимально быстро 8 значений потом они суммируются сдвигаются и нелинейно линеаризуются - и в результате вы читаете из функции результат
Вот вместо суммирования более эффективно медианный фильтр.
-----------------------
если хотите получить максимум то найдите свалку pvvx там есть исходник функции. И колдуйте с ней.
 

wcat

New member
про КИХ - это Вы не в тему
Так. Определение термина "медианный фильтр" - в студию!
А что КИХ-фильтр обладает бесконечной частотной характеристикой, я знал еще в 80-х годах прошлого века.
так как помехи существуют не до оцифровки а внутри чипа
Вот это и называется "до оцифровки"
нелинейно линеаризуются
Душевная фраза!..
ЛЮБАЯ НЕЛИНЕЙНАЯ операция - искажение спектра, опять же, с вероятностью выпадения спектра за интервал Найквиста...
если хотите получить максимум то найдите свалку pvvx там есть исходник функции. И колдуйте с ней.
Для себя я выводы сделал.
Для справки - учился у А.М. Николаева.
 

nikolz

Well-known member
Так. Определение термина "медианный фильтр" - в студию!
А что КИХ-фильтр обладает бесконечной частотной характеристикой, я знал еще в 80-х годах прошлого века.

Вот это и называется "до оцифровки"

Душевная фраза!..
ЛЮБАЯ НЕЛИНЕЙНАЯ операция - искажение спектра, опять же, с вероятностью выпадения спектра за интервал Найквиста...

Для себя я выводы сделал.
Для справки - учился у А.М. Николаева.
Вообще-то я фразу "до оцифровки" понимаю как - на стадии аналогового сигнала.
Рад что понравилась фраза - специально для вас написал
Для справки - я сам учил цифровой обработки студентов.
 

nikolz

Well-known member
Относительно медианного фильтра и КИХ фильтров
Медианный фильтр можно условно назвать НЕЛИНЕЙНЫМ КИХ фильтром лишь на том основании, что он он обрабатывает конечную выборку сигнала.
Но у него нет коэффициентов как у КИХ фильтра и его реакция на дельта-функцию равна нулю.
 

nikolz

Well-known member
и еще объясню про АЦП ESP
Ваше упоминания найквиста(котельникова) тоже не по теме.
Дело в том, что суммирование 8 значений происходит во время одного отсчета сигнала т е для пользователя это одно преобразование.
И в этом одном преобразовании АЦП на самом деле 8 слагаемых. Т е шум фильтруется путем усреднения.
Я же эти восемь значений рекомендую обрабатывать медианным фильтром.
 

wcat

New member
Вообще-то я фразу "до оцифровки" понимаю как - на стадии аналогового сигнала.
Точнее = до момента получения цифрового значения (отсчета, sample), что включает в себя сам момент дискретизации и квантования.
Рад что понравилась фраза - специально для вас написал
Гротескная катахреза! :)
Для справки - я сам учил цифровой обработки студентов.
Да и я нашим аспирантам периодически читаю обзорный курс радиотехники и цифровой обработки...
Только нынче база у них слабовата. Понятие Теории вероятности и ТФКП крйане расплывчаты даже у физтеховцев... Про теорию устойчивости не слышали совсем, от слова "вообще" :-(
Смотрят на меня, как гусь на молнию...
 

wcat

New member
и еще объясню про АЦП ESP
Ваше упоминания найквиста(котельникова) тоже не по теме.
Как раз - в тему... Если в спектральный состав сигнала добавляется нечто за пределами интервала Найквиста - флаг вам в руки, барабан на шею и электричку навстречу.
BTW, Котельников - один из учеников Николаева... Я не по наслышке знаком с историей радиоэлектроники...
Но не будем флюдить в теме! :)
 

nikolz

Well-known member
Как раз - в тему... Если в спектральный состав сигнала добавляется нечто за пределами интервала Найквиста - флаг вам в руки, барабан на шею и электричку навстречу.
BTW, Котельников - один из учеников Николаева... Я не по наслышке знаком с историей радиоэлектроники...
Но не будем флюдить в теме! :)
А без плоского остроумия по-существу ничего сказать не можете?
Где Вы увидели в моих ответах что что-то "добавляется в спектральный состав сигнала добавляется нечто за пределами интервала Найквиста" ?
Мне собственно по... чему Вас учили и не доучили.
Я вам рассказал какие особенности есть в АЦП ESP. И как получить лучшие характеристики.
Тема АЦП была изучена со всех сторон 5 лет назад. Ваш опыт хуже моего и pvvx.
Считаю дискуссию закрытой.
 

wcat

New member
Где Вы увидели в моих ответах что что-то "добавляется в спектральный состав сигнала добавляется нечто за пределами интервала Найквиста" ?
В приложенном мною отчете о результатах. И в записках инсургента.
Я вам рассказал какие особенности есть в АЦП ESP. И как получить лучшие характеристики.
Принято. Только конфетки из него не получится.
Как радиоинженер-конструктор с многодесятилетним опытом работы вижу, что применить его можно лишь в качестве дополнительного дешевого контрольного инструмента. Для задач сигнальной обработки не рекомендован.
Тема АЦП была изучена со всех сторон 5 лет назад. Ваш опыт хуже моего и pvvx
Мой опыт однозначно указывает грамотному инженеру область применения.
Считаю дискуссию закрытой.
Открывать дискуссии не предполагал и не вижу смысла
 
Сверху Снизу