În natură există diferite semnale electrice care sunt analogice, ceea ce înseamnă o schimbare a cantității direct cu o altă cantitate. În cazul în care prima cantitate este tensiunea, în timp ce o altă cantitate poate fi de genul forței, temperaturii, accelerațiilor luminii și presiunii. De exemplu, în Senzor de temperatură IC LM35 tensiunea o / p se schimbă în funcție de temperatură, deci dacă am putea măsura tensiunea, putem calcula temperatura. Dar, majoritatea microcontrolerelor sunt de natură digitală. Ele pot face distincție doar între nivelul scăzut sau cel ridicat pe pinii i / p.
De exemplu, dacă i / p este mai mare de 2,5v, atunci acesta va fi citit la fel de mare (1) și este mai mic de 2,5v, atunci va fi citit la un nivel scăzut (0). Deci, nu putem măsura direct tensiunea de la microcontrolere. Pentru a remedia această problemă, majoritatea microcontrolerelor au un convertor analogic digital unități care se vor transforma dintr-o tensiune într-un număr, astfel încât să poată fi manipulate de un sistem digital, cum ar fi microcontrolerele. Acest lucru ne permite să interfațăm toate tipurile de dispozitive analogice cu o unitate de microcontroler. Câteva exemple de dispozitive analogice sunt temperatura, lumina, atingerea, accelerometrul și microfonul pentru înregistrarea audio. Vă rugăm să urmați următorul link pentru Tipuri de senzori analogici și digitali cu aplicații .
ADC în microcontroler PIC
Convertor analogic digital în microcontroler PIC
Convertorul analog la digital în microcontrolerul PIC este discutat mai jos.
Microcontroler PIC
Termenul PIC înseamnă controlere de interfață programabile, care pot fi pre-programate pentru a realiza o mare varietate de sarcini. Linia de producție poate fi controlată de un preprogramat microcontroler cu temporizatoare . Aplicațiile microcontrolerelor PIC implică în principal diferite dispozitive electronice, cum ar fi gadget-uri electronice, sisteme de control al computerului, sisteme de alarmă.
Microcontroler PIC
Există diferite tipuri de microcontrolere PIC, în timp ce cele mai bune se găsesc probabil în gama GENIE de microcontrolere programabile. Microcontrolerele PIC sunt programate și reproduse de software-ul asistentului de circuit. Aceste microcontrolere sunt oarecum ieftine și pot fi cumpărate ca kituri sau circuite pre-construite care pot fi proiectate de utilizator.
Conversie analogică la digitală
Convertorul analog-digital este esențial într-un sistem incorporat deoarece, în timp ce aceste sisteme se ocupă de valori digitale, înconjurătorile lor implică de obicei diverse semnale analogice. Aceste semnale trebuie schimbate în digitale înainte de a fi tratate de microcontroler. În prezent, putem vedea cum se citește un semnal analogic exterior folosind un microcontroler PIC și se afișează conversia ieșirii digitale pe un Ecran LCD . Semnalul de intrare va fi o tensiune variabilă între 0 și 5v.
Conversie analogică la digitală
Cea mai importantă specificație a convertorului analogic digital este rezoluția. Aceasta specifică modul exact în care ADC măsoară semnalele analogice i / p. ADC-urile comune disponibile pe piață sunt 8-bit, 10-bit și 12-bit. De exemplu, tensiunea de referință a ADC este de 0-5 volți, apoi un convertor analogic digital de 8 biți va rupe această tensiune în 256 de părți. Deci îl poate calcula exact până la 5 / 256v = 19mV aprox. În timp ce convertorul analogic la digital pe 10 biți va rupe tensiunea în 1024 părți. Deci îl poate calcula exact până la 5/1024 = 4,8 mV aprox. Deci, puteți observa că ADC pe 8 biți nu poate spune variația dintre 1mV și 18mV. Convertorul analog la digital în microcontrolerul PIC este de 10 biți.
Cealaltă specificație a ADC este rata de eșantionare, care specifică cât de rapid convertorul A / D poate face citiri. Microchip susține că ADC-ul PIC poate ajunge până la 100k eșantioane / sec.
ADC în microcontroler PIC
Modulul de conversie analog la digital în microcontrolerul PIC are de obicei 5-i / ps pentru dispozitivele cu 28 de pini și, de asemenea, 8-i / ps pentru dispozitivele cu 40 de pini. Schimbarea semnalului analogic către modulul PIC, ADC are efect într-un număr digital echivalent de 10 biți. Modulul ADC cu un microcontroler are un software selectabil de referință de joasă și înaltă tensiune i / p la o combinație de VSS, VDD, RA2 și RA3. În următorul proiect, vom converti intrarea analogică în număr digital cu o referință de înaltă tensiune și o referință de joasă tensiune. O / p va fi afișat folosind LED-uri. Puteți modifica tensiunile de referință aranjând registrul ADCON1.
Diagrama circuitului ADC în microcontroler PIC
Schema circuitului convertorului analogic-digital pe 10 biți utilizând microcontrolerul PIC este prezentată mai jos. Tensiunea de test i / p a ADC este recepționată de la un potențiometru de 5k conectat la potențiometru și se conectează la cei doi pini (AN2 / RA2) ai microcontrolerului PIC. alimentare electrică este selectat ca tensiune de referință pentru conversia analogică la digitală. Astfel, convertorul A / D de 10 biți va schimba orice tensiune analogică la digitală. Ieșirea va fi afișată pe ecranul LCD.
Diagrama circuitului ADC în microcontroler PIC
Este necesar software
Programarea conversiei A / D în microcontroler PIC include aranjarea registrele precum ADCON0, ADCON1 și ANSEL.
- Registrul ADCON0 este utilizat pentru a alege canalul i / p analogic, pentru a începe conversia și pentru a verifica dacă conversia este finalizată sau nu și, de asemenea, porniți modul ON / OFF.
- Registrul ADCON1 este utilizat pentru a alege referința de tensiune și pentru a aranja porturile ca analog la digital
- Registrul ADCON2 este utilizat pentru a alege formatul de date A / D, pentru a stabili un timp de achiziție, pentru configurarea ceasului A / D.
Deoarece se utilizează o intrare analogică AN2 / RA2, trebuie să fie fixat registrul ANSEL echivalent. În registrul ADCON0, ștergeți HS0 și CHS2 și setați CHS1, astfel încât canalul AN2 să fie asociat cu circuitul intern S&H ( proba și țineți circuitul ). În registrul ADCON1, ștergerea bitului VCFG va alege sursa de tensiune pentru conversia analogică în digitală. Acest registru este utilizat pentru a selecta sursa CLK în conversie analogică la digitală. Deși, MikroC Pro pentru microcontroler are o funcție de bibliotecă încorporată denumită ADC_Read (), implicit, folosește RC CLK intern pentru funcționarea ADC. Deci nu este nevoie să resetați registrul ADCON1.
Astfel, este vorba despre convertor analog-digital în microcontroler PIC, care include ceea ce este un microcontroler PIC, convertor analog-digital, ADC în microcontroler PIC și software-ul necesar. Sperăm că ați înțeles mai bine acest concept. În plus, orice întrebări referitoare la acest concept sau Proiecte de microcontroler PIC sau proiecte electrice și electronice , vă rugăm să oferiți sugestiile dvs. valoroase comentând în secțiunea de comentarii de mai jos. Iată o întrebare pentru dvs., care sunt aplicațiile analogului la convertorul digital?
