微控制器 xiao 干扰波动大，以及传感器异常输出，怎么解决？

[ALLROBOT]

之前没接触过硬件，我是这方面的菜鸟😥

问题描述：

1. 未接传感器信号输出时，微控制器 XIAO 输出数值 10~500 范围，如何排除干扰达到期望输出 0~30？

2. XIAO 微控制器接传感器信号输出引脚时，干扰放大到几万数值异常输出，怎么解决？

详细描述：

未接传感器的输出：

微控制器接 ESP32 的 3.3V 供电引脚的，输出 20~400 ，我把 ESP32 的笔记本供电换为充电宝供电，问题照旧

排查

用数字万用表测量了下，ESP32 开发板的供电引脚大概 1.6~3.7V ，偶尔飙到 5V （可能是我正极负极探头没测准）

微控制器 XIAO 接 TTL 转 USB 的供电引脚，仍然是异常输出

传感器的异常输出

传感器电源接电池(3.3V ，1A 电流)，传感器输出引脚接微控制器的各个模拟输入引脚，结果一下输出好几万的数值

排查

Seeeduino xiao 说明书提到模拟引脚可以接受 0~3.3V 的输入，没有说明电流上限多少，我尝试传感器的电源接开发板的供电引脚

结果老样子，看来和电流大小没关系...后面把传感器的信号输出线拔掉了，此时微控制器未接任何传感器的信号线....如上图所示

其它

问了店家，客服说这个不正常的，传感器应该输出 0~500 的值，如果传感器监测到电流则输出 300~400 ，未监测一般输出 0~30 范围

正常输出：

设备资料

XIAO 的 EMG 采样代码：https://gist.github.com/allrobot/c70abc599ca8eb7fbc246ed67515449a

传感器参数：https://www.yuque.com/cs/products/rwe87o

微控制器 XIAO 一般说明：https://wiki.seeedstudio.com/Seeeduino-XIAO/

微控制器 XIAO 说明手册：https://files.seeedstudio.com/wiki/Seeeduino-XIAO/res/ATSAMD21G18A-MU-Datasheet.pdf

ESP32 DEVKIT V1:https://circuits4you.com/2018/12/31/esp32-devkit-esp32-wroom-gpio-pinout/

请问怎么解决 XIAO 的异常干扰，以及传感器糟糕透顶的异常输出？

[jiji9081]

1. 既然做硬件了，就必须考虑各种意外损坏的情况，有条件的话强烈建议你用一套新的硬件测试一下。很可能在你调试的过程中，不小心因为静电或者接入高压干坏了 ADC 引脚。
2. 一定要确保各个模块之间可靠的共地。
3. 不是很清楚 XIAO 的驱动里，ADC 是怎么配置的，参考 XIAO 的 datasheet 878 页，Table 33-5. Reference Selection 。XIAO 的 brief 里说可以测 0-3.3V ，猜想是用 LDO 的 3.3V 作为基准（ REFSEL=0x2 ），VDDANA 引脚直接接到 VCC ，GAIN 设置到 1/2 。这样的话对 VCC 的稳定度要求就很高了，看一下纹波的情况。有示波器拿示波器，没有示波器拿万用表调到交流电压档，电压应该是接近 0 。

[Kinnice]

换一个传感器

[DataSheep]

@ALLROBOT 抱歉没仔细看，现在懂了。所以你所说的数值是在 65536 分辨率下的？那么第一个问题完全正常，悬空是不确定的，可以通过配置下拉电阻解决悬空的问题。
第二个问题，可以先接单通道测试，把 ADC 引脚分别接高(3.3)和地检查数值是不是 65535 和 0 附近，去排除控制器 ADC 的问题。电源都已经使用充电宝了，另外 LDO 正常纹波很小，不会有影响，所以我认为电源的可能比较小，从更新的图上看也共地了，基本能排除电源的问题。那基本就是线路或者传感器的问题了。
另外还有就是可以用 ESP32 做 AD 读取试试，可以排除是不是传感器的问题。

[Tink]

@ALLROBOT 波特率是 115200 吧

[ALLROBOT]

@jiji9081 #21 @DataSheep #23
12Bit

16Bit


几小时前测试的，传感器应该有问题，传感器电源用 XIAO 的 3.3V 供电引脚，悬空状态一接传感器就一直高电平输出了。。。

[ALLROBOT]

@Tink #24 都是 500000 呀，MCU 每秒发送 1000 个 36 位字符，8N1 标准

[yolee599]

看你的描述传感器应该是通过 ADC 和 MCU 连接。先验证 MCU 的 ADC 是否正常，分别让 ADC 输入引脚对地和对对 VCC 短路，正常应该输出 0 和 1024 （不同 ADC 分辨率可能不同）。再用万用表测传感器的输出电压看是否正常。如果你传感器输出最高可达 5V ，但是你 MCU 工作电压是 3.3V ，那肯定不行

[ALLROBOT]

@ALLROBOT #25 第一张图发错了，引脚没接稳 3.3V 引脚输出 1500 ，接稳了输出 4000 多的

[yolee599]

另外 ADC 悬空测试的电压不准确的，都是噪声

[ALLROBOT]

@yolee599 #27 传感器输出量程是 0~3.0V 的😂，只是输入工作电压 3V~5V 的

[ALLROBOT]

@yolee599 #29 悬空状态，接收的值大概几百，没什么意义，姑且视为 0 吧

XIAO 的一个模拟引脚接传感器，数值就彪到万级别了，发张图体会一下

[liuxu]

@DataSheep ttl serial ，ttl 串口通信，玩板子常用的 cp2102 usb 转 ttl ，这种转换模块有速率上限，最高 115200

[liuxu]

@ALLROBOT 我建议还是直接用你那个 usb to ttl 的测试，用官方的 demo 测试，波特率 115200 ，转换器的 vcc,gnd,rx,tx 都链接好，测测电压没问题，然后再测试看看，都插好了重新上电测试，好几万的的数值应该不可能，或者是传感器接反了导致 u16 溢出？

[ALLROBOT]

@liuxu #32 USB 转 TTL 我只是用来接收的，不用 USB 转 TTL 的，这玩意的用途是看看 ESP32 收到的一串字符串是否有异常，没别的用途了

发下 Fritzing 电路图


只有三种电子设备，传感器，ADC 高分辨率转换器，无线发送设备

淘宝的电容已下单，但愿电容给力点，能让 3.3V 电源稳定输出吧！

[ALLROBOT]

@liuxu #33 不好意思，我没说清楚几万的数值是原始值经过一系列的函数转换来的

也就是说传感器一直是 4000 高电平输出的

[DataSheep]

@liuxu cp2102 有速率限制不假，但你知道 115200 有多低么，最高 115200 这芯片能卖得出去？况且这种通信怎么着也得有个帧检验吧，通信有问题显示不出来的。

[DataSheep]

@ALLROBOT 显然问题在传感器那边

[liuxu]

@DataSheep 其实这个话题没啥意义，arduino 这种低端设备用 115200 是非常通用的波特率，你会发现大量 arduino/avr/stm32 等低端 mcu 和 pc 做 usb 转换通信都是这个波特率

实际使用中，如果 pc 接收软件和 mcu 中的波特率没对上，能收到数据，但是会是错误的，字符串的话基本是乱码或间歇乱码，你可以实际操作尝试下看看



@ALLROBOT 我建议把 esp32 去掉，直接用传感器+arduino+usb to ttl ，然后用官方的 demo 验证一下传感器是不是坏了，拆开电路分模块测试
如果没问题就把传感器去掉，直接用 arduino 输出常量数据给 esp32 测试，看看 esp32 硬件有没有问题

[ALLROBOT]

@DataSheep #37 是的😂传感器或传感器的电源都有问题，我正在努力

刚才抽空拿电位器(变阻器)给 xiao 测量下，发现电位器接电池模块高电平输出，滑动变阻还是一样输出，如 31 楼 GIF 所示，换了开发板自带的供电引脚能正常输出了

虽然开发板的供电引脚用传感器还是不行，一样输出 0~4000 的随机原始值


@liuxu #38 xiao 和 ESP32 没问题的，刚测过这两模块的情况了，模拟引脚输出 GND:0,VCC:4095 的

我尽量想办法解决传感器的高电平输出

[DataSheep]

@liuxu 我操作算比较熟练，只是指出你其中的一些错误，第一 ttl 是电平标准，第二 cp2012 这种芯片的速率限制没那么低。115200 是一个很低的波特率只是相比 9600 要高不少，通用只是因为这个波特率通常情况下已经够用了，另外也有你说的原因，波特率越低传输越稳定。
但是仍需要看场合，你如果用过 esp32 的开发工具就知道，esp32 标配的 bootloader 默认使用 500000 传输固件。