笔者解决了一个基于C8051F020 MCU做温度采集（内部结构框图如图1）、但采集的结果却不稳定的问题。该温度采集系统软件及硬件，一切看似中规中矩，但在多个细节处却隐藏了导致异常的隐患， 终导致测试结果跳动。现在总结如下，供小伙伴们参考。

图1：C8051F02010位ADC功能框图

在实际中，该采集系统处在进风道处，安装了PTC温度传感器，通过电阻桥来采样温度。测试发现，刚开机的时候，温度显示比较稳定，但当风机运行后，温度偶尔会出现不同频率的跳动。再了解到，这种现象概率不高，大概在10%左右。初步检查系统的硬件电路，基本正常，只是电阻桥离MCU会比较远，使用了外部参考电压。

为了搞清楚输出的数据的特征，将ADC结果通过串口输出，经分析数据发现，ADC结果也存在跳动，即说明，温度的跳动的确来自ADC的结果异常，并且这种异常很可能是硬件产生的。

再次检查该采集系统的电路板，在温度电压输入上，尽快加了滤波电容，但离MCU很远，约10CM，因此，在靠近MCU处、在ADC输入上，加了滤波电容，104pf；再次测试，稳定度好了很多；另外，系统的板子用了外部参考电压，但滤波电容只放了一个4.7uf，加一个104pf的滤波电容，再次测试，效果又有改善，跳动的问题，基本消失。

为了检查修改效果，现场休整并测试了3台机器，基本上不出现跳动的情况了，但3台机器之间存在 高0.9°的偏差；根据以前解决的经验，这应该属于偏移误差。现场修改了代码，用外部高精度温度传感器、将ADC校准了，如此，3台输出消除了偏移误差。

至此，该客户的测试结果异常的问题，已经解决，主要用3个措施：

1）靠近MCU处、在ADC输入通道上，加了滤波电容，根据该采集系统信号的特点，容值取104pf。

2）系统PCB板子用了外部参考电压，但滤波电容只放了一个4.7uf，根据Silicon Labs的推荐电路（如图2）又加了一个旁路电容，104pf。

3）修改了代码，用外部高精度温度传感器、将ADC校准了，消除偏移误差。

图2：C8051F020电压基准功能框图

另，为了使问题更具有全面性，如下还列举了其他一些因素，可以影响到ADC精度，攻城狮们可以作为参考：

1）此次涉及的是C8051F020，它的分辨率是10位。显然的，如果使用12位，或14位，或16位，再或24位的，它的精度肯定会更高。

2）在需要通道切换的应用中（比如在C8051F020中，即指变换AMUX），如果切换时间非常快，可能会有刚切通道换后、采集到的数据失真的情况，因此，需要丢弃一些数据，才能保证数据是真实的，至于丢掉是2个3个还是更多，需要根据实验来确定，这与现实的、ADC通道上的电阻、电容有关。

3）数字地与模拟地分开；强电与弱电分开。

4）过采样、求平均，也可以显著提高ADC精度。