BetaFlight开源代码之电压校准

1. 源由

既然复杂的BetaFlight开源代码之电流校准都过了一遍，电压相对来说是比较简单的，一起过一下

2. 分析数据流

电源==路径1==》采样电路==路径2==》ADC==路径3==》MCU==路径4==》地面站/OSD

上述任何一个位置和路径都可能发生问题，导致电压不准。

1. 电源问题，比如：测试电压源不准（设备异常）
2. 路径1问题
3. 采样电路问题，比如：采样芯片周边器件阻抗精度衰减
4. 路径2问题，比如：信号干扰
5. ADC/路径3/MCU问题，比如：代码异常
6. 路径4问题，比如：协议格式不匹配
7. 地面站/OSD问题：比如：代码异常

3. 采样电路

VBAT_ADC直接接MCU引脚进行ADC转换形成12bit ADC数据，供后续算法处理。

3. 原理

• inav/betaflight/ardupilot在电压传感器方面的校准方法大致是相同的，采用的是线性拟合： $y=ax+b$
• betaflight内部公式：$Y=((src?scale?getVrefMv()/10+(0xFFF?5))/(0xFFF?divider))/multiplier$
  注：STM32在计算时，运用了一些整形变换，使得上述运算不用到浮点指令，减少MCU的工作量。
• betaflight电压计地面站界面
  
  基于上面的电路，大家确实不需要调整太多，只要硬件厂商采用上述10:1的分压电路进行设计。如果您希望自己校准，也未尝不可，校准需要用硬件测试电压。

4. 示例

测试注意事项：

1. 建议测试2点以上数据：3S（12.6）、4S（16.8）等等
2. 设置scale=110，divider=10，multiplier=1 测试多点电压数据：地面站电压数据(GSVlotage)，万用表电压数据(MeterVoltage）；
3. 当multiplier=1时，计算就比较简单。
   $A=scale/(10?multiplier?(4095+divider))$
   $B=(4095?5)/(multiplier?(4095+divider))$
4. 通过工具Linear regression calculator进行拟合；
5. 计算出scale, divider值，并填入betaflight地面站配置参数栏位

5. 实测&转换数据

这里就懒惰了点，数据量比较少，所以感觉不出拟合的效果，感兴趣的朋友可以多做几个数据点。

6. 参考资料

【1】BetaFlight开源代码框架简介
【2】BetaFlight深入传感设计：传感模块设计框架
【3】BetaFlight开源代码之电流校准
【4】BetaFlight模块设计之三：芯片温度&参考电压和电池监测模块分析