设计电压检测系统，最关键是电压采集精度问题。电压检测属于模拟量转化为数字量即A/D转换，需要使用单片机的ADC接口。

　　其基本设计原理是：

　　1）直流电压检测：外部直流电压先经过隔离，模拟量隔离的方式一般有线性光耦、隔离运放等（不作要求也可以不可隔离），然后通过运放进行降压，再经过RC滤波电路后接入ADC接口，如下图为本人常用的直流电压采样电路，直流28V电压经过高精度电阻网络降压后，再经过差分运放进行隔离，通过差分运放可以将输入电源地（28GND_IN）与采集电路模拟地AGND隔离，然后通过RC电路进行滤波，最后接入处理器ADC接口；

　　2）交流电压检测：外部交流电压先经过隔离（一般采用电压互感器隔离）、变压、整流、变压、RC滤波然后接入ADC接口。如下图为本人常用的一种交流电压采样电路，下图采样的是400HZ交流电电压，交流电压先经过差分运放进行隔离，然后通过AD736芯片进行有效值转换（该芯片能将交流电压转化为直流电压），然后通过运放放大，在经过RC电路进行滤波（未画出，原理和上图一样），最后接入ADC接口。

　　如何选择单片机，需考虑哪些因素？

　　了解了电压采样的原理之后，该如何选择合适的单片机呢？单片机种类很多，选型确实是令人头疼的事，但是有很重要，有很多不得不考虑的细节。单片机选型既要考虑是否能够满足功能要求，还要考虑可靠性、经济型、供货情况等，一般从以下几个方面进行选型：

　　1、单片机是否有ADC接口（模数转换接口），ADC接口的数量，ADC接口的分辨率多少？比如10位、12位等，以及ADC采样速率等，这是首要考虑的问题。ADC接口数量及有无直接影响该功能，接口数量最好能满足模拟量采集要求，比如有3路模拟量则选择单片机时ADC接口至少3路以上，没有ADC接口的单片机也不是一定不能使用，可以通过AD接口芯片外扩实现，但是增加电路设计麻烦及设计成本。ADC接口的分辨率直接影响AD的采集精度，AD的位数越高其分辨率越高，8位AD的分辨率只有Vref/255，10位AD的分辨率为Vref/1023，12位的AD分辨率为Vref/4095，其中Vref为单片机的基准源（参考源）。比如要求0~10V的输入电压采样精度为0.5%（满偏），则采用8位、10位的AD都达不到要求，只有12位以上的AD才可以，这只是软件误差，采样精度还包括硬件线路、器件等误差。AD的采样速率直接影响AD数据的更新频率，采样速率也不是选择越高越好，能够满足实时更新频率要求即可。

　　2、其它接口功能是否满足系统要求，比如普通IO口的数量是否满足要求，整个电压采集系统是否需要SCI通讯、CAN通讯、I2C通讯、SPI通讯等接口，定时器、外部中断接口、PWM接口等时候满足实际要求，以及存储器RAM、flash空间大小，能否满足程序数据存储等。

　　3、性能方面，单片机支持的最高时钟频率，选择8位、16位还是32位单片机？单片机位数决定了处理数据的总线宽度，如16位的数据使用16位单片机一次就可完成，使用8位单片机则需分两次进行。还有其功耗对比，处理器都讲究低功耗，功耗越低芯片的发热量越小，性能越稳定，可靠性越高。

　　4、价格方面，其它功性能参数都差不多的情况下，综合考虑价格问题，节约经济成本。

　　5、供货情况，是否大公司生产的芯片，该芯片是否停产？能够长期供货？等。

　　STM32和C51单片机比较

　　1、STM32单片机是意法半导体生产的32位单片机，属于ARM内核的一个版本，比传统的51单片机高级很多！具有很多强大的资源，比如包含USB通讯接口。其主频有24MHZ、32MHZ、48MHZ、72MHZ、84MHZ、100MHZ、180MHZ等等，AD分辨率有12位、14位、16位等，还具有DAC接口（数模转换接口），定时器、中断口、PWM接口等等，其功能只会比51单片机多，是功能很强大的一款单片机，绝对能够满足系统设计要求。

　　2、C51单片机属于8位的单片机，其常用的型号有89C51、89S51、80C51、87C51等，C51单片机经过迭代升级，其功能还是不错的，C51单片机的时钟频率一般33MHZ以内，有的具有ADC接口有的没有，一般具有8位、10位和12位的ADC接口，完全可以满足一般精度的模拟量采集。常用的一些SCI、SPI、I2C、PWM、定时器、中断等接口都有，推荐选C8051系列单片机，是比较高级的单片机，内部集成了很多常用的外设。

　　总结：STM32和C51两种类型的单片机都是可以满足电压系统检测功能的，C51单片机较容易入门，应用非常广泛，资料也多，而STM32单片机比C51高级得多，比较难入门。若是新手还是建议使用C51单片机更容易实现，若想最求高级，好学有时间，有精力可以使用STM32增长知识，积累经验也是不错的选择。