CN109521263A - 一种电压测试方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种电压测试方法和装置，处理芯片的电压输入端VDD与电源连接，所述处理芯片包括模数转换器ADC通道，所述ADC通道与所述电压输入端相连，所述方法包括：所述处理芯片采集所述处理芯片内部的模数转换量化值，并确定所述处理芯片的参考电压，所述参考电压为所述处理芯片的内部电压；所述处理芯片根据所述参考电压、所述模数转换量化值以及输入电压计算公式计算所述ADC通道的输入电压；所述处理芯片根据所述输入电压以及电源电压与ADC通道的输入电压之间的对应关系确定所述电源电压。本发明的技术方案，利用处理芯片直接进行电压处理，节省电路板的空间和处理芯片的资源，实现了降低整体成本的目的。

Description

一种电压测试方法及装置
技术领域
本发明涉及单片机应用技术领域，尤其涉及一种电压测试方法及装置。
背景技术
在实际生活中，用户有时需要对电池供电电源进行检测，尤其是一些便携式产品，比如采用电池供电的产品，控制系统一般都要求对电池的电压进行监控，有些需要指示电池的电量，从而判断电池的使用情况，有些需要在不同的电压情况下，做出不同的程序控制等等。因此，为了及时观察到电池的电量情况以便采取相应措施，需要对系统的供电电源进行检测。
目前，对电池的电压进行检测主要是通过在电源上接电阻分压采样电路，然后通过单片机的模数转换(analogue to-digital，A/D)口进行采样处理。即在电路中接两个分压电阻，通过单片机的A/D口进行采样，对电源进行检测。但是利用该方法检测电源的电压时，需要采用电阻分压，所以需要电阻、电容等材料，还需要占用单片机的一个A/D口来进行采样，使用器件较多，布线空间也有一定的限制，整体成本相对较高。
发明内容
基于此，为解决上述提到的传统技术中对于电压检测方式存在使用电阻等材料，布线空间使用较大，整体成本相对较高的技术问题，本发明提供了一种电压检测方法及装置，以便节省印制电路板(printedcircuitboard，PCB)的空间和单片机资源，达到降低整体成本的目的。
本发明实施例一方面提供了一种电压测试方法，处理芯片的电压输入端VDD与电源连接，所述处理芯片包括模数转换器(Analog-to-DigitalConverter，ADC)通道，所述ADC通道与所述电压输入端相连，所述方法包括：
所述处理芯片采集所述处理芯片内部的模数转换量化值，并确定所述处理芯片的参考电压(voltagereference，VREF)，所述参考电压为所述处理芯片的内部电压；
所述处理芯片根据所述参考电压、所述模数转换量化值以及输入电压计算公式计算所述ADC通道的输入电压；
所述处理芯片根据所述输入电压以及电源电压与ADC通道的输入电压之间的对应关系确定所述电源电压。
其中，所述确定所述处理芯片的参考电压还包括：
所述处理芯片检测所述处理芯片内部的能隙基准电压(Bandgap referencevoltage，Vbg)；
所述处理芯片根据所述能隙基准电压确定所述参考电压。
具体的，所述处理芯片根据所述能隙基准电压确定所述参考电压包括：
所述处理芯片获取ADC参考电压位值；
所述处理芯片根据所述ADC参考电压位值确定能隙基准电压与参考电压之间的对应关系；
所述处理芯片根据所述能隙基准电压以及所述能隙基准电压与参考电压之间的对应关系确定所述参考电压。
其中，所述输入电压计算公式为ADC通道的输入电压＝参考电压*模数转换量化值/模数转换最大值，所述模数转换最大值为2的N次幂减一，N为所述处理芯片中ADC的位数。
其中，所述处理芯片根据所述输入电压以及电源电压与ADC通道的输入电压之间的对应关系确定所述电源电压之前还包括：
所述处理芯片获取ADC输入通道选择位值，根据所述ADC输入通道选择位值确定所述电源电压与ADC通道的输入电压之间的对应关系。
其中，所述处理芯片根据所述输入电压以及电源电压与ADC通道的输入电压之间的对应关系确定所述电源电压之后还包括：
所述处理芯片根据所述电源电压控制LED灯的显示情况，所述LED灯的显示情况用于指示所述电源电压。
本发明实施例另一方面提供了一种电压测试装置，所述电压测试装置包括处理芯片，所述处理芯片的电压输入端VDD与电源连接，所述处理芯片包括模数转换器ADC通道，所述ADC通道与所述电压输入端相连，所述处理芯片还包括：
采样模块，用于采集所述处理芯片内部的模数转换量化值；
参考电压确定模块，用于确定所述处理芯片的参考电压，所述参考电压为所述处理芯片的内部电压；
数据处理模块，用于根据所述参考电压、所述模数转换量化值以及输入电压计算公式计算所述ADC通道的输入电压；
电源电压确定模块，用于根据所述输入电压以及电源电压与ADC通道的输入电压之间的对应关系确定所述电源电压。
本发明实施例另一方面提供了一种处理芯片，所述处理芯片的电压输入端VDD与电源连接，所述处理芯片包括模数转换器ADC通道，所述ADC通道与所述电压输入端相连，其特征在于，所述处理芯片包括处理器、存储器和输入输出接口，所述处理器和所述存储器、所述输入输出接口通过线路互联；其中，所述存储器存储有程序指令，所述程序指令被所述处理器执行时，使所述处理器执行第一方面的方法。
本发明实施例另一方面提供了一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行第一方面的方法。
本发明实施例中，通过利用处理芯片内部的模数转换器ADC通道，并将处理芯片的电压输入端VDD与电源连接，处理芯片的内部电路可以将电源电压转换成模数转换器ADC通道的输入电压，ADC输入电压通过ADC通道进行模数转换后成为模数转换值，因此，通过采集处理芯片内部的模数转换量化值和处理芯片内部的参考电压，则可以输入电压计算公式计算出所述模数转换器ADC通道的输入电压，进而可以电源电压与输入电压之间的对应关系确定电源电压，不需要额外的电阻分压采样电路或者占用处理芯片的A/D口，减少了使用材料，节省了PCB的空间和处理芯片的资源，降低了整体成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
其中：
图1为本发明实施例提供的一种电压测试方法流程图；
图2为本发明实施例提供的一种参考电压确定方法流程图；
图3为本发明实施例提供的一种电压测试装置的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种电压测试电路示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为解决上述提到的传统技术中对于电压检测方式使用材料较多，布线空间使用较大，使得整体成本相对较高的技术问题，本发明实施例提供了一种电压测试方法及装置，使用内部具备模数转换器(Analog-to-DigitalConverter，ADC)通道的处理芯片进行电压测试，具体通过上述处理芯片内部的ADC通道的功能实现电源电压的模数转换及量化值采集，最终通过输入电压计算公式以及电源电压与ADC通道的输入电压之间的对应关系计算得到电源电压，反映电源电压的情况，减少了元器件的使用，节省PCB的空间和芯片资源，达到降低整体成本的目的。
本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。此外，术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备没有限定于已列出的步骤或模块，而是可选地还包括没有列出的步骤或模块，或可选地还包括对于这些过程、方法、装置、产品或设备固有的其他步骤单元。另，术语“至少”是用于列举部分情况，以反映实施过程，而非只包括给出的方法实施要求。
具体的，参见图1，图1是本发明实施例提供的一种电压测试方法流程图，该方法包括如下步骤：
步骤S101，处理芯片采集处理芯片内部的模数转换量化值，并确定处理芯片的参考电压。
本发明实施例中，处理芯片包括ADC通道，该处理芯片的电压输入端VDD与电源连接，ADC通道与电压输入端相连。其中，当处理芯片的电压输入端检测到电源施加的电源电压时，电源电压经过处理芯片内部的且符合一定对应关系的逻辑电路后转换为ADC通道的输入电压，该对应关系为电源电压与ADC通道的输入电压之间的对应关系，电源电压与ADC通道的输入电压之间具体为哪种对应关系取决于处理芯片的ADC输入通道选择位(inputchannelselectionbit)值，ADC输入通道选择位值不同，电源电压与ADC通道的输入电压之间的对应关系则不同。具体的，ADC通道可以有多个连接接口，通过芯片配置选择具体的连接接口，通过该连接接口与连接对象相连。这里假定该芯片为四位芯片，值为0000时对应连接接口连接的对象为电压输入端，当该芯片被配置为0000时，ADC通道与电压输入端相连，再执行上述电源电压到ADC通道的输入电压的转换过程。可选的，ADC通道还可以直接通过ADC输入通道选择位值确定ADC通道的输入电压的生成方式，从而确定与ADC通道相连的连接对象，从而选择对应的连接接口。具体的，这里假定ADC通道的选择位值为010，对应的ADC通道的输入电压生成方式为VDD/2，确定与ADC通道的连接对象为电压输入端，选择连接对象为电压输入端对应的连接接口，再执行上述电源电压到ADC通道的输入电压的转换过程。在处理芯片的内部，ADC通道的输入电压通过该内部ADC通道时，ADC通道对ADC通道的输入电压进行A/D转换，经过A/D转换后，ADC通道的输入电压转化为数字电压。处理芯片内部还具备起参考作用的参考电压，处理芯片内部的参考电压和数字电压经过比较器比较和编码器编码后可以形成模数转换量化值。
具体的，处理芯片可以采集处理上述编码器的输出值以采集芯片内部的模数转换量化值。可选的，处理芯片还可以将该模数转换量化值存放于该处理芯片的内部数据寄存器中。
在一些可能的实施方式中，处理芯片的参考电压与处理芯片内部的能隙基准电压有关，处理芯片的参考电压可以由能隙基准电压得到。参见图2，图2是本发明实施例提供的一种参考电压确定方法流程图，参考电压确定方法的步骤如下：
步骤S201，处理芯片检测处理芯片内部的能隙基准电压。
这里，能隙基准电压为处理芯片内部的与电源电压、制造工艺、温度变化无关的电压，能隙基准电压为固定值。该处理芯片可以检测处理芯片内部电压，得到处理芯片内部的能隙基准电压。
步骤S202，处理芯片根据处理芯片内部的能隙基准电压确定参考电压。
具体的，处理芯片可以获取ADC参考电压位(ADCreferencevoltageselectionbit)值，然后根据ADC参考电压位值确定处理芯片的能隙基准电压与处理芯片的参考电压之间的对应关系，最后根据处理芯片的能隙基准电压以及处理芯片的能隙基准电压与处理芯片的参考电压之间的对应关系确定处理芯片的参考电压。
其中，参考电压可以由能隙基准电压通过内部放大器产生，参考电压与能隙基准电压之间的对应关系与内部放大器的放大关系有关，内部放大器的放大关系由ADC参考电压位值决定，ADC参考电压值不同，则参考电压与能隙基准电压之间的对应关系不同。参考电压反映ADC的转换范围，参考电压VREF的值代表可以检测的最大输入电压值。
步骤S102，处理芯片根据参考电压、模数转换量化值以及输入电压计算公式计算ADC通道的输入电压。
具体的，输入电压计算公式为ADC通道的输入电压＝参考电压*模数转换量化值/模数转换最大值。模数转换最大值取决于该处理芯片中ADC的位数，模数转换最大值为2的N次幂减一，N为处理芯片中ADC的位数。
步骤S103，处理芯片根据ADC通道的输入电压以及电源电压与ADC通道的输入电压之间的对应关系确定电源电压。
具体的，处理芯片可以获取ADC输入通道选择位值，根据ADC输入通道选择位值确定电源电压与ADC通道的输入电压之间的对应关系。
由于参考电压VREF反映了ADC转换范围，代表可以检测的最大输入电压值，因此上述ADC通道的输入电压必须小于参考电压VREF，故ADC通道的输入电压可以通过电源电压进行缩小得到，参考电压可以根据能隙基准电压Vbg通过内部放大器确定。
本发明实施例中，通过利用处理芯片内部的模数转换器ADC通道，并将处理芯片的电压输入端VDD与电源连接，处理芯片的内部电路可以将电源电压转换成模数转换器ADC通道的输入电压，ADC输入电压通过ADC通道进行模数转换后成为模数转换值，因此，通过采集处理芯片内部的模数转换量化值和处理芯片内部的参考电压，则可以输入电压计算公式计算出所述模数转换器ADC通道的输入电压，进而可以根据电源电压与输入电压之间的对应关系确定电源电压，不需要额外的电阻分压采样电路或者占用处理芯片的A/D口，减少了使用材料，节省了PCB的空间和处理芯片的资源，降低了整体成本。
可选的，在确定电源电压后，处理芯片还可以根据电源电压控制LED灯的显示情况，LED灯的显示情况用于指示电源电压。
例如，可以利用两个LED灯来对电源电压(电池电量)进行指示，分别用LED灯1和LED灯2均不亮表示电源电压处于0～1/4最大电源电压，用LED灯2亮和LED灯1不亮表示电源电压处于1/4最大电源电压～1/2最大电源电压，用LED灯1亮和LED灯2不亮表示电源电压处于1/2最大电源电压～3/4最大电源电压，用LED灯1和LED灯2均亮表示电源电压处于3/4最大电源电压～1最大电源电压。当电源电压处于1/4最大电源电压～1/2最大电源电压时，则通过控制LED灯2亮且控制LED灯1不亮来指示电源电压处于1/4最大电源电压～1/2最大电源电压。
在本发明的一个可行实施例中，处理芯片可以为单片机，该单片机具备内部ADC通道，该单片机为8位机，该单片机包括子模数转换器1(Sub-Analog-to-Digital Converter1，SADC1)，上述SADC1可以为8位寄存器，SADC1包括0～7共八位，其中，高三位7～5位为内部ADC输入通道选择位，该SADC1的输入通道选择位可以用于指示电源电压与ADC通道的输入电压之间的对应关系，该SADC1的输入通道选择位值以及该输入通道选择位值所指示的电源电压与ADC通道的输入电压之间的对应关系如表1所示：
由于一般ADC通道的输入电压必须小于ADC参考电压VREF，参考电压VREF反映了ADC的转换范围，代表可以检测的最大输入电压值，因此，ADC通道的输入电压可以由所需测试的电源电压VDD经过缩小后得到，这里假定上述SADC1中的ADC输入通道选择位值的配置为010。
该单片机还包括子模数转换器2(Sub-Analog-to-DigitalConverter2，SADC2)，上述SADC2可以为8位寄存器，该SADC2的ADC参考电压选择位可以用于指示处理芯片的能隙基准电压与处理芯片的参考电压之间的对应关系，该SADC2的ADC参考电压选择位值以及ADC参考电压选择位值指示的处理芯片的能隙基准电压与处理芯片的参考电压之间的对应关系如表2所示：
其中，SADC2的位7表示运算放大器(operational amplifier，OPA)是否工作，OPA用于指示SADC2寄存器是否工作；SADC2的位6指示能隙缓存控制位，用于当能隙基准电路bandgap的驱动能力不够时，可以在输出接buffer模块，以产生不同的基准电压；SADC2的位5～4不执行，置为0；SADC2的位3～0为ADC参考电压选择位。由上表2可知，ADC的参考电压可以通过电源电压、外部参考电压或能隙基准电压Vbg确定。具体的，SADC2的位3～0的值为0000时，ADC的参考电压VREF可以取值电源电压VDD，位3～0的值为0001至0100时对应的参考电压确定时使用的VREF由外接参考电压电路产生，在使用电源电压VDD作为ADC的参考电压VREF时，参考电压和电源电压均为未知量，无法实现电压测试的目的；若使用外部参考电路，则会使用更多的器件，无法达到节省器件使用的目的；因此本发明实施例ADC参考电压选择位值的范围为1010至1100，这里假设ADC参考电压选择位值的配置为1100。
当为该单片机配置好前述提到的ADC输入通道选择位值和ADC参考电压选择位值的配置后，可以利用该单片机实现上述图1或图2所示的方法实施例。该单片机的电压输入端VDD与电源连接，ADC通道的输入电压与电源电压关联，即ADC通道与电压输入端相连。当单片机的电压输入端检测到电源施加的电源电压时，电源电压经过单片机内部且满足一定对应关系的逻辑电路后转换为ADC通道的输入电压，由上述表1可知，这里电源电压与ADC通道的输入电压之间的对应关系为ADC通道的输入电压是由电源电压减半得到，即此处的逻辑电路具有将电压减半输出的功能。在单片机的内部，ADC通道的输入电压通过该内部ADC通道时，ADC通道对ADC通道的输入电压进行A/D转换，ADC通道的输入电压被转换为数字电压。单片机内部具备起参考作用的参考电压，该参考电压和数字电压经过比较器比较和编码器编码后可以形成模数转换量化值AD值。具体的，单片机可以采集处理上述模数转换量化值AD值，这里假设采集到的AD值为m，将上述AD值m存放于该单片机的内部数据寄存器中。
其中，如步骤S201至步骤S202的参考电压确定方法流程图所示，该单片机检测单片机内部电压，得到单片机内部的Vbg，这里假定得到的该单片机内部的Vbg＝1.04v。
具体的，单片机通过获取SADC2的ADC参考电压选择位值，这里获取到ADC参考电压选择位值为1100，然后根据ADC参考电压选择位值1100确定单片机的能隙基准电压与单片机的参考电压VREF之间的对应关系，根据表2所示SADC2的功能特性可知，当ADC参考电压选择位值为1100时，单片机的能隙基准电压与单片机的参考电压之间的关系为：单片机的参考电压VREF＝能隙基准电压Vbg*4。其中，已知单片机的能隙基准电压Vbg＝1.04v，则单片机可根据上述单片机的能隙基准电压与单片机的参考电压之间的关系，确定单片机的参考电压VREF＝Vbg*4＝1.04v*4＝4.16v。
可选的，如图1所示步骤S102，上述单片机根据参考电压、模数转换量化值以及输入电压计算公式计算ADC通道的输入电压，其中，输入电压计算公式为：ADC通道的输入电压＝参考电压*模数转换量化值/模数转换最大值计算ADC通道的输入电压。其中，模数转换最大值取决于单片机ADC的位数，模数转换最大值为2的N次幂减一，N为单片机ADC的位数，已知该单片机ADC的位数为8，因此上述模数转换最大值为28-1＝255。具体的，已知单片机的参考电压VREF＝4.16v，模数转换量化值为m，单片机通过上述参考电压与模数转换量化值、模数转换最大值及输入电压计算公式可以确定ADC通道的输入电压＝4.16v*m/255。
可选的，检测得到SADC1中的ADC输入通道选择位值为010，根据表1可知对应的ADC通道的输入电压为VDD/2，即电源电压与ADC通道的输入电压之间的对应关系为：ADC通道的输入电压＝电源电压VDD/2，由此单片机通过上述ADC通道的输入电压及电源电压与ADC通道的输入电压之间的关系可确定电源电压VDD＝ADC通道的输入电压*2＝4.16v*2*m/255。
具体的，假定测试的电池初始电压为5v，上述单片机采集到的模数转换量化值m为153，由上述输入电压计算公式可得电源电压VDD＝ADC通道的输入电压*2＝4.16v*2*m/255＝4.992v，4.992v/5v＝0.9984，可认为电池电量为100％；假定,单片机采集到的模数转换量化值m为77，由上述输入电压计算公式可得电源电压VDD＝4.16v*2*m/255＝2.51v，2.51v/5v＝0.502，可认为电池电量为50％。
其中，电池电量可通过在上述单片机外接LED灯以显示电池电量的使用情况，具体的可将计算出的电源电压经过单片机转换输出控制LED灯的显示情况，从而显示电池电量的使用情况。其中，也可以将计算出的电源电压直接输出反馈给用户，或者计算电源电压和电池初始电压的比值，将该比值输出反馈给用户，显示电池的电量使用情况。
请参见图3，图3是本发明实施例提供的一种电压测试装置的结构示意图。如图3所示，该电压测试装置处理芯片10可以用于执行上述图1和图2对应实施例中的步骤，该处理芯片10可以包括内部ADC通道101，上述处理芯片10的引脚VDD可以和电源电压BAT连接，上述内部ADC通道101与上述处理芯片10的引脚VDD相连。具体的，上述ADC通道有多个连接接口，通过芯片配置选择对应的连接接口确定连接对象，或者直接通过ADC输入通道选择位值对应的对应关系确定ADC通道的连接对象，从而选择对应的ADC通道的连接接口。其中，处理芯片10还可以包括：参考电压确定模块102、数据处理模块103、电源电压确定模块104、采样模块105。其中：
采样模块105，用于采集上述处理芯片内部的模数转换量化值。
参考电压确定模块102，用于确定上述处理芯片的参考电压，该参考电压为上述处理芯片的内部电压；
数据处理模块103，用于根据上述参考电压、上述模数转换量化值以及输入电压计算公式计算上述ADC通道的输入电压；
电源电压确定模块104，用于根据上述输入电压以及电源电压与输入电压之间的对应关系确定电源电压；
其中，上述参考电压确定模块102具体用于：
检测上述处理芯片内部的能隙基准电压；
根据上述能隙基准电压确定上述参考电压。
其中，参考电压确定模块102还用于：
获取ADC参考电压位值；
根据上述ADC参考电压位值确定能隙基准电压与参考电压之间的对应关系；
根据上述能隙基准电压以及上述能隙基准电压与参考电压之间的对应关系确定上述参考电压。
其中，上述数据处理模块103调用的输入电压计算公式为：ADC通道的输入电压＝参考电压*模数转换量化值/模数转换最大值，上述模数转换最大值为2的N次幂减一，N为上述处理芯片中ADC的位数。
其中，上述电源电压确定模块104还用于：
获取ADC输入通道选择位值，根据上述ADC输入通道选择位值确定上述电源电压与ADC通道的输入电压之间的对应关系。
其中，上述参考电压确定模块102、数据处理模块103、电源电压确定模块104及采样模块105的具体功能实现方式可以参见上述图1对应实施例中的S101-S103及上述图2对应实施例中的S201-S202，这里不再进行赘述。
可选的，该装置还可以包括：配置模块106、数据存储模块107；
配置模块106，用于进行与用户间交互，获取该用户的配置，上述配置至少包括上述参考电压确定模块102获取的ADC参考电压位值及电源电压确定模块104获取的处理芯片内部的ADC输入通道选择位值的配置；
数据存储模块107，用于存储模数转换器ADC的模数转换结果，包括上述采样模块105采集的处理芯片10内部的模数转换量化值，该数据存储模块107可以为处理芯片内部的数据寄存器，上述数据寄存器可以包括模数转换高位寄存器ADCH和模数转换低位寄存器ADCL。
具体实现中，上述装置可通过各个模块执行上述图1或图2所提供的实现方式中各个步骤所提供的实现方式，实现上述实施例中所实现的功能，具体可参见上述图1或图2所示的方法实施例中各个步骤提供的相应描述，在此不再进行赘述。
本发明实施例通过处理芯片检测到电源施加的电源电压后，电源电压经过处理芯片内部且满足一定对应关系的逻辑电路进行处理后转换为ADC通道的输入电压，该对应关系为电源电压与ADC通道的输入电压之间的对应关系。同时，处理芯片对通过ADC通道的ADC通道的输入电压进行A/D转换，采集A/D转换后的数字电压及处理芯片内部的参考电压比较编码后的模数转换量化值，根据参考电压、模数转换量化值以及输入电压计算公式直接计算出ADC通道的输入电压，再根据电源电压和ADC通道的输入电压间的对应关系及ADC通道的输入电压计算得到电源电压，从而达到测试电压的目的，上述一系列操作均在处理芯片内部执行，使用内部自带的ADC处理装置，即内部ADC通道，从而最大限度节省了PCB的空间，节省了布线空间，也减少了元器件的使用数量，降低整体的测试成本。其中，处理芯片根据电源电压和ADC通道的输入电压间的对应关系，将电源电压转换成ADC通道的输入电压，是直接通过电源电压与ADC通道的输入电压之间的对应关系对应的逻辑电路将电源电压转换为ADC通道的输入电压，上述逻辑电路可以为内部的分压装置或减/加压装置等，确定参考电压的能隙基准电压Vbg为处理芯片的固定参数。
请参见图4，图4是本发明实施例提供的一种电压测试电路示意图。该电路包括电源BAT、处理芯片、第一电容C1，第一发光二极管LED1、第二发光二极管LED2、第一电阻R1、第二电阻R2、第二电容C2、操作开关SW1。
其中，上述处理芯片可以为单片机，上述电源BAT与该处理芯片的第一引脚VDD连接，形成单片机系统电源。该处理芯片通过内部如图3所示装置进行处理，将电源电压切换到ADC通道，并采集ADC通道的输入电压模数转换后得到的模数转换量化值，最终计算得到电源电压。上述处理芯片第二引脚VSS接地，该第二引脚VSS为公共接地端，电源通过电容C1接地，电容C1用于保护电路。电源通过第一发光二极管LED1和第一电阻R1与上述处理芯片的第三引脚相连，电源通过第二发光二极管LED2和第二电阻R2与上述处理芯片的第四引脚相连，上述处理芯片的第五引脚VREFO通过第二电容C2接地，上述处理芯片的第五引脚VREFO还通过操作开关SW1接地。
具体的，上述处理芯片计算得到电源电压后通过将电源电压转换成所需的输出结果反馈给用户，此处是通过电源电压和电源的初始电压计算电源的电量的使用情况，即电源电量的剩余比例，通过电源电量的剩余比例转换成高低电平输出，具体的，当电源电量剩余100％时，上述处理芯片的第三引脚、第四引脚均输出低电平，第一发光二极管LED1和第二发光二极管LED2发光。上述处理芯片使用的内部确定参考电压，由于上述处理芯片的第五引脚VREFO处可测的参考电压VREF阻抗很高，通过第二电容C2提高参考电压的抗噪性。
可选的，电压测试电路还可以通过其他关联的连接方式连接，可以根据显示需求更改上述处理芯片的电源电压输出格式或显示方式或LED灯的数量等。
实施本发明实施例，将具有如下有益效果：
采用了上述电压测试方法和装置之后，电源的电压测试通过处理芯片内部的ADC通道进行模数转换处理，获取内部的能隙基准电压从而确定参考电压，采集转换后得到的数字电压，将该数字电压和参考电压通过比较器比较和编码器编码后获取模数转换量化值。该处理芯片通过输入电压计算公式及参考电压、模数转换量化值得到ADC通道的输入电压，并根据ADC通道的输入电压及电源电压与ADC通道的输入电压之间的对应关系确定电源电压。上述确定电源电压的过程是通过处理芯片的内部装置经过一定处理执行的，未使用现有的电阻分压采样电路，没有外接参考电路，减少了元器件的使用数量，同时不需要专用的处理芯片A/D口检测输入电源电压，节省了处理芯片的专用A/D口，节省PCB的空间和处理芯片资源，降低了整体成本。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (14)

1.一种电压测试方法，其特征在于，处理芯片的电压输入端VDD与电源连接，所述处理芯片包括模数转换器ADC通道，所述ADC通道与所述电压输入端相连，所述方法包括：
所述处理芯片采集所述处理芯片内部的模数转换量化值，并确定所述处理芯片的参考电压，所述参考电压为所述处理芯片的内部电压；
所述处理芯片根据所述参考电压、所述模数转换量化值以及输入电压计算公式计算所述ADC通道的输入电压；
所述处理芯片根据所述输入电压以及电源电压与ADC通道的输入电压之间的对应关系确定所述电源电压。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述处理芯片的参考电压包括：
所述处理芯片检测所述处理芯片内部的能隙基准电压；
所述处理芯片根据所述能隙基准电压确定所述参考电压。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述处理芯片根据所述能隙基准电压确定所述参考电压包括：
所述处理芯片获取ADC参考电压位值；
所述处理芯片根据所述ADC参考电压位值确定能隙基准电压与参考电压之间的对应关系；
所述处理芯片根据所述能隙基准电压以及所述能隙基准电压与参考电压之间的对应关系确定所述参考电压。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输入电压计算公式为ADC通道的输入电压＝参考电压*模数转换量化值/模数转换最大值，所述模数转换最大值为2的N次幂减一，N为所述处理芯片中ADC的位数。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述处理芯片根据所述输入电压以及电源电压与ADC通道的输入电压之间的对应关系确定所述电源电压之前还包括：
所述处理芯片获取ADC输入通道选择位值，根据所述ADC输入通道选择位值确定所述电源电压与ADC通道的输入电压之间的对应关系。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述处理芯片根据所述输入电压以及电源电压与ADC通道的输入电压之间的对应关系确定所述电源电压之后还包括：
所述处理芯片根据所述电源电压控制LED灯的显示情况，所述LED灯的显示情况用于指示所述电源电压。
7.一种电压测试装置，其特征在于，所述电压测试装置包括处理芯片，所述处理芯片的电压输入端VDD与电源连接，所述处理芯片包括模数转换器ADC通道，所述ADC通道与所述电压输入端相连，所述处理芯片还包括：
采样模块，用于采集所述处理芯片内部的模数转换量化值；
参考电压确定模块，用于确定所述处理芯片的参考电压，所述参考电压为所述处理芯片的内部电压；
数据处理模块，用于根据所述参考电压、所述模数转换量化值以及输入电压计算公式计算所述ADC通道的输入电压；
电源电压确定模块，用于根据所述输入电压以及电源电压与ADC通道的输入电压之间的对应关系确定所述电源电压。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述参考电压确定模块具体用于：
检测所述处理芯片内部的能隙基准电压；
根据所述能隙基准电压确定所述参考电压。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述参考电压确定模块具体用于：
获取ADC参考电压位值；
根据所述ADC参考电压位值确定能隙基准电压与参考电压之间的对应关系；
根据所述能隙基准电压以及所述能隙基准电压与参考电压之间的对应关系确定所述参考电压。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述输入电压计算公式为ADC通道的输入电压＝参考电压*模数转换量化值/模数转换最大值，所述模数转换最大值为2的N次幂减一，N为所述处理芯片中ADC的位数。
11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述电源电压确定模块还用于：
获取ADC输入通道选择位值，根据所述ADC输入通道选择位值确定所述电源电压与ADC通道的输入电压之间的对应关系。
12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括LED灯，所述LED灯与所述处理芯片相连，所述处理芯片还包括：
LED灯控制模块，用于根据所述电源电压控制LED灯的显示情况，所述LED灯的显示情况用于指示所述电源电压。
13.一种处理芯片，所述处理芯片的电压输入端VDD与电源连接，所述处理芯片包括模数转换器ADC通道，所述ADC通道与所述电压输入端相连，其特征在于，所述处理芯片包括处理器、存储器和输入输出接口，所述处理器和所述存储器、所述输入输出接口通过线路互联；其中，所述存储器存储有程序指令，所述程序指令被所述处理器执行时，使所述处理器执行如权利要求1至6所述的相应的方法。
14.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行如权利要求1-6任一项所述的方法。
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