V přírodě existují různé elektrické signály, které jsou analogové, což znamená změnu veličiny přímo s jinou veličinou. Kde první veličina je napětí, zatímco jinou veličinou může být cokoli jako síla, teplota, lehká zrychlení a tlak. Například v IC LM35 teplotní senzor napětí o / p se mění v závislosti na teplotě, takže pokud bychom mohli měřit napětí, můžeme vypočítat teplotu. Většina mikrokontrolérů má ale digitální povahu. Mohou rozlišovat pouze mezi nízkou a vysokou úrovní na i / p pinech.
Pokud je například i / p větší než 2,5 V, bude se číst jako vysoké (1) a bude menší než 2,5 V, bude se číst jako nízké (0). Nemůžeme tedy přímo měřit napětí z mikrokontrolérů. K vyřešení tohoto problému má většina mikrokontrolérů analogově-digitální převodník jednotky, které převádějí z napětí na číslo, aby s ním mohl pracovat digitální systém, jako jsou mikrokontroléry. To nám umožňuje propojit všechny typy analogových zařízení s jednotkou mikrokontroléru. Některé příklady analogových zařízení jsou teplota, světlo, dotek, akcelerometr a mikrofon pro záznam zvuku. Postupujte podle následujícího odkazu pro Typy analogových a digitálních senzorů s aplikacemi .
ADC v mikrokontroléru PIC
Analogově-digitální převodník v mikrokontroléru PIC
Analogově-digitální převodník v mikrokontroléru PIC je popsán níže.
Mikrokontrolér PIC
Termín PIC znamená programovatelné řadiče rozhraní, které lze předem naprogramovat tak, aby plnily celou řadu úkolů. Výrobní linku lze ovládat předprogramovanou mikrokontrolér s časovači . Aplikace mikrokontrolérů PIC zahrnují hlavně různá elektronická zařízení, jako jsou elektronické přístroje, počítačové řídicí systémy, poplašné systémy.
Mikrokontrolér PIC
Existují různé typy mikrokontrolérů PIC, zatímco ty nejlepší se pravděpodobně nacházejí v řadě programovatelných mikrokontrolérů GENIE. Mikrokontroléry PIC jsou naprogramovány a replikovány softwarem pro průvodce okruhy. Tyto mikrokontroléry jsou poněkud levné a lze je zakoupit jako soupravy nebo předem připravené obvody, které může navrhnout uživatel.
Analogově-digitální převod
Analogově-digitální převodník je nezbytný v vestavěný systém protože i když se tyto systémy zabývají digitálními hodnotami, jejich okolí obvykle zahrnuje různé analogové signály. Tyto signály je třeba před zpracováním mikrokontrolérem změnit na digitální. V současné době vidíme, jak číst vnější analogový signál pomocí mikrokontroléru PIC a zobrazit převod digitálního výstupu na LCD displej . Vstupním signálem bude měnící se napětí mezi 0 a 5v.
Analogově-digitální převod
Nejdůležitější specifikací analogově-digitálního převaděče je rozlišení. Toto určuje, jak přesně ADC měří analogové i / p signály. Běžné ADC dostupné na trhu jsou 8bitové, 10bitové a 12bitové. Například referenční napětí ADC je 0-5 voltů, pak 8bitový analogově-digitální převodník rozdělí toto napětí na 256 částí. Může to tedy přesně vypočítat až do 5 / 256v = 19mV. Zatímco 10bitový analogově-digitální převodník rozdělí napětí na 1024 dílů. Může to tedy přesně vypočítat až do 5/1024 = přibližně 4,8 mV. Takže můžete pozorovat, že 8bitový ADC nedokáže rozlišit rozdíly mezi 1mV a 18mV. Analogově-digitální převodník v mikrokontroléru PIC je 10bitový.
Druhou specifikací ADC je vzorkovací frekvence, která určuje, jak rychle může A / D převodník odečítat hodnoty. Microchip tvrdí, že ADC PIC může dosáhnout až 100k vzorků / s.
ADC v mikrokontroléru PIC
Analogově-digitální převodový modul v mikrokontroléru PIC má obvykle 5-i / ps pro 28kolíková zařízení a také 8-i / ps pro 40kolíková zařízení. Změna analogového signálu na modul PIC, ADC se projeví v ekvivalentním 10bitovém digitálním čísle. Modul ADC s mikrokontrolérem má softwarově volitelný nízkonapěťový a vysokonapěťový referenční i / p pro nějakou kombinaci VSS, VDD, RA2 a RA3. V následujícím projektu převedeme analogový vstup na digitální číslo s referenčním napětím vysokého a nízkého napětí. O / p se zobrazí pomocí LED diod. Referenční napětí můžete změnit uspořádáním registru ADCON1.
Schéma zapojení ADC v mikrokontroléru PIC
Schéma zapojení 10bitového analogově-digitálního převodníku pomocí mikrokontroléru PIC je uvedeno níže. Testovací i / p napětí ADC je přijímáno z 5k potenciometru připojeného přes potenciometr a připojuje se ke dvěma pinům (AN2 / RA2) mikrokontroléru PIC. The zdroj napájení je vybráno jako referenční napětí pro analogově-digitální převod. 10bitový A / D převodník tedy změní jakékoli analogové napětí na digitální. Výstup se zobrazí na LCD displeji.
Schéma zapojení ADC v mikrokontroléru PIC
Software vyžadován
Programování A / D převodu v PIC mikrokontroléru zahrnuje aranžování registry jako ADCON0, ADCON1 a ANSEL.
- Registr ADCON0 se používá k výběru analogového i / p kanálu, zahájení převodu a ke kontrole, zda je převod dokončen nebo ne, a také k zapnutí / vypnutí modulu.
- Registr ADCON1 se používá k volbě reference napětí a k uspořádání portů jako analogově digitální
- Registr ADCON2 se používá k výběru formátu dat A / D, stanovení doby akvizice, nastavení hodin A / D.
Protože se používá analogový vstup AN2 / RA2, musí být ekvivalentní registr ANSEL opraven. V registru ADCON0 vymažte HS0 a CHS2 a nastavte CHS1, takže kanál AN2 bude spojen s interním obvodem S&H ( vzorek a podržte obvod ). V registru ADCON1 se po vymazání bitu VCFG zvolí napájecí napětí pro analogově-digitální převod. Tento registr se používá k výběru zdroje CLK v analogově-digitálním převodu. MikroC Pro pro mikrokontrolér má ale vestavěnou knihovní funkci nazvanou ADC_Read (), ve výchozím nastavení používá pro provoz ADC interní RC CLK. Není tedy nutné resetovat registr ADCON1.
Jedná se tedy o analogově-digitální převodník v mikrokontroléru PIC, který zahrnuje mikrokontrolér PIC, analogově-digitální převodník, ADC v mikrokontroléru PIC a požadovaný software. Doufáme, že jste tomuto konceptu lépe porozuměli. Kromě toho jakékoli dotazy týkající se tohoto konceptu nebo Projekty mikrokontroléru PIC nebo elektrické a elektronické projekty , uveďte své cenné návrhy komentářem v sekci komentářů níže. Zde je otázka, jaké jsou aplikace analogového na digitální převodník?
