STM32 ADC采集数据波动大、精度低，硬件和软件该怎么优化？

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首先，硬件设计是ADC采集精度的基础，硬件设计不当，软件再优化也难以弥补，这是很多新手的误区。

第一，优化模拟信号链路，模拟信号链路越长、干扰越强，采集数据波动越大，需尽量缩短模拟信号线长度，避免与数字信号线（如GPIO、串口线）并行布线，数字信号线与模拟信号线间距至少保持2mm以上，减少数字信号对模拟信号的干扰；若采集弱信号（如mV级电压），建议使用屏蔽线传输信号，屏蔽层一端接地，抑制电磁干扰。

第二，加入信号调理电路，模拟信号进入ADC引脚前，需经过调理电路处理，消除干扰、放大信号，提升采集精度。对于弱信号，需加入仪表放大器（如INA128），将信号放大到ADC的最佳采集范围（如STM32 ADC参考电压3.3V，最佳采集范围0.5-2.8V），避免信号过弱导致采集误差增大；对于存在高频干扰的信号（如电机附近的电压采集），需加入RC低通滤波电路（电阻1KΩ+电容0.1μF），滤除高频干扰，RC电路的截止频率f=1/(2πRC)，需根据信号频率合理设置，确保有用信号能正常通过，干扰信号被滤除。

第三，优化ADC引脚布局，ADC引脚应远离电源引脚、电机、继电器等强干扰源，避免电源纹波和电磁干扰影响采集；PCB布线时，ADC引脚的模拟地与数字地单点连接，形成独立的模拟地平面，减少地环路干扰，这是提升ADC采集精度的关键，很多同学因模拟地与数字地混接，导致采集数据波动剧烈。 其次，稳定参考电压是ADC采集精度的核心，ADC的转换精度依赖参考电压的稳定性，参考电压波动会直接导致采集数据失真。另外，无论使用内部还是外部参考电压，都需在ADC初始化前进行参考电压校准，HAL库中可调用HAL_ADCEx_Calibration_Start()函数进行校准，减少ADC自身的偏移误差和增益误差，提升采集精度。

最后，软件优化是提升采集稳定性、减小数据波动的关键，主要通过滤波算法和采集逻辑优化实现。