Existujú rôzne elektrické signály, ktoré sú analogické, čo znamená zmenu množstva priamo s inou veličinou. Keď prvou veličinou je napätie, zatiaľ čo inou veličinou môže byť čokoľvek ako sila, teplota, ľahké zrýchlenie a tlak. Napríklad v IC LM35 teplotný snímač o / p napätie sa mení v závislosti od teploty, takže ak by sme mohli merať napätie, môžeme vypočítať teplotu. Väčšina mikrokontrolérov má ale digitálnu povahu. Rozlišujú iba nízku alebo vysokú úroveň na pinoch i / p.
Napríklad ak je i / p väčšie ako 2,5v, bude sa čítať ako vysoké (1) a bude menšie ako 2,5v, potom sa bude čítať ako nízke (0). Nemôžeme teda priamo merať napätie z mikrokontrolérov. Na odstránenie tohto problému väčšina mikrokontrolérov má analógovo-digitálny prevodník jednotky, ktoré prevedú z napätia na číslo, aby s ním mohol pracovať digitálny systém, napríklad mikrokontroléry. To nám umožňuje prepojiť všetky typy analógových zariadení s jednotkou mikrokontroléra. Niektoré príklady analógových zariadení sú teplota, svetlo, dotyk, akcelerometer a mikrofón na záznam zvuku. Postupujte podľa nasledujúceho odkazu Typy analógových a digitálnych snímačov s aplikáciami .
ADC v mikrokontroléri PIC
Analógovo-digitálny prevodník v mikrokontroléri PIC
Ďalej je popísaný analógovo-digitálny prevodník v mikrokontroléri PIC.
Mikrokontrolér PIC
Termín PIC znamená programovateľné ovládače rozhrania, ktoré je možné vopred naprogramovať na vykonávanie najrôznejších úloh. Výrobnú linku je možné ovládať predprogramovaným mikrokontrolér s časovačmi . Aplikácie mikrokontrolérov PIC zahŕňajú hlavne rôzne elektronické zariadenia, ako sú elektronické prístroje, počítačové riadiace systémy, poplašné systémy.
Mikrokontrolér PIC
Existujú rôzne typy mikrokontrolérov PIC, zatiaľ čo tie najlepšie sa pravdepodobne nachádzajú v rade programovateľných mikrokontrolérov GENIE. Mikrokontroléry PIC sú naprogramované a replikované softvérom circuit wizard. Tieto mikrokontroléry sú trochu lacné a dajú sa kúpiť ako súpravy alebo vopred pripravené obvody, ktoré môže navrhnúť používateľ.
Analógovo-digitálna konverzia
Analogovo-digitálny prevodník je nevyhnutný v systéme vstavaný systém pretože zatiaľ čo tieto systémy pracujú s digitálnymi hodnotami, ich okolie zvyčajne zahrnuje rôzne analógové signály. Pred spracovaním mikrokontrolérom je potrebné tieto signály zmeniť na digitálne. V súčasnej dobe vidíme, ako načítať externý analógový signál pomocou mikrokontroléra PIC a zobraziť prevod digitálneho výstupu na displej LCD . Vstupným signálom bude meniace sa napätie medzi 0 a 5 V.
Analógovo-digitálna konverzia
Najdôležitejšou špecifikáciou analógovo-digitálneho prevodníka je rozlíšenie. Toto určuje, ako presne ADC meria analógové i / p signály. Bežné ADC dostupné na trhu sú 8-bitové, 10-bitové a 12-bitové. Napríklad referenčné napätie ADC je 0-5 voltov, potom 8-bitový analógovo-digitálny prevodník rozdelí toto napätie na 256 častí. Môže to teda vypočítať presne do hodnoty 5 / 256v = 19mV približne. Zatiaľ čo 10-bitový analógovo-digitálny prevodník rozdelí napätie na 1024 častí. Môže to teda vypočítať presne až do 5/1024 = 4,8 mV cca. Môžete teda pozorovať, že 8-bitový ADC nedokáže rozlíšiť rozdiely medzi 1 mV a 18 mV. Analógovo-digitálny prevodník v mikrokontroléri PIC je 10-bitový.
Ďalšou špecifikáciou ADC je vzorkovacia frekvencia, ktorá určuje, ako rýchlo dokáže A / D prevodník odčítať údaje. Microchip tvrdí, že ADC PIC môže dosiahnuť až 100 000 vzoriek za sekundu.
ADC v mikrokontroléri PIC
Analógovo-digitálny konverzný modul v mikrokontroléri PIC má zvyčajne 5-i / ps pre 28-pinové zariadenia a tiež 8-i / ps pre 40-pinové zariadenia. Zmena analógového signálu na modul PIC, ADC sa prejaví v ekvivalentnom 10-bitovom digitálnom čísle. Modul ADC s mikrokontrolérom má softvérovo voliteľné nízkonapäťové a vysokonapäťové referenčné i / p pre niektoré kombinácie VSS, VDD, RA2 a RA3. V nasledujúcom projekte prevedieme analógový vstup na digitálne číslo s referenciou vysokého a nízkeho napätia. O / p sa bude zobrazovať pomocou LED diód. Referenčné napätie môžete zmeniť usporiadaním registra ADCON1.
Schéma zapojenia ADC v mikrokontroléri PIC
Schéma zapojenia 10-bitového analógovo-digitálneho prevodníka pomocou mikrokontroléra PIC je uvedená nižšie. Testovacie i / p napätie ADC sa prijíma z 5k potenciometra pripojeného cez potenciometer a pripája sa k dvom pinom (AN2 / RA2) mikrokontroléra PIC. The Zdroj je zvolené ako referenčné napätie pre analógovo-digitálnu konverziu. 10-bitový A / D prevodník teda zmení akékoľvek analógové napätie na digitálne. Výstup sa zobrazí na LCD displeji.
Schéma zapojenia ADC v mikrokontroléri PIC
Vyžaduje sa softvér
Programovanie A / D prevodu v PIC mikrokontroléri zahrnuje aranžovanie registre ako ADCON0, ADCON1 a ANSEL.
- Register ADCON0 sa používa na výber analógového i / p kanálu, spustenie konverzie a na kontrolu, či je konverzia dokončená alebo nie a tiež na zapnutie / vypnutie modulu.
- Register ADCON1 sa používa na výber referencie napätia a na usporiadanie portov ako analógovo-digitálne
- Register ADCON2 sa používa na výber formátu dát A / D, opravu času akvizície, nastavenie hodín A / D.
Pretože sa používa analógový vstup AN2 / RA2, musí byť stanovený ekvivalentný register ANSEL. V registri ADCON0 vymažte HS0 a CHS2 a nastavte CHS1, aby bol kanál AN2 spojený s vnútorným obvodom S&H ( obvod vzorkovania a zadržania ). V registri ADCON1 sa po vyčistení bitu VCFG zvolí napájacie napätie pre analógovo-digitálnu konverziu. Tento register sa používa na výber zdroja CLK v analógovo-digitálnej konverzii. MikroC Pro pre mikrokontrolér má vstavanú funkciu knižnice označovanú ako ADC_Read (), štandardne však na prevádzku ADC používa interný RC CLK. Nie je teda potrebné resetovať register ADCON1.
Jedná sa teda o analógovo-digitálny prevodník v mikrokontroléri PIC, ktorý obsahuje mikrokontrolér PIC, analógovo-digitálny prevodník, ADC v mikrokontroléri PIC a požadovaný softvér. Dúfame, že ste tomuto konceptu lepšie porozumeli. Ďalej akékoľvek otázky týkajúce sa tohto konceptu resp Projekty mikrokontroléra PIC alebo elektrické a elektronické projekty , prosím, poskytnite svoje cenné návrhy komentárom v sekcii komentárov nižšie. Tu je otázka, aké sú aplikácie analógového na digitálny prevodník?
