U prirodi postoje različiti električni signali koji su analogni, što znači da se količina mijenja izravno s drugom veličinom. Gdje je prva veličina napon, dok druga veličina može biti bilo što poput sile, temperature, svjetlosnih ubrzanja i tlaka. Na primjer, u IC LM35 temperaturni senzor napon o / p mijenja se ovisno o temperaturi, pa ako bismo mogli izmjeriti napon, možemo izračunati temperaturu. Ali, većina mikrokontrolera je digitalne prirode. Oni mogu samo razlikovati nisku ili visoku razinu na i / p iglama.
Na primjer, ako je i / p veći od 2,5 v, tada će se očitati kao visok (1), a manji od 2,5 v, tada će se čitati kao nizak (0). Dakle, ne možemo izravno mjeriti napon iz mikrokontrolera. Da bi se riješio ovaj problem, većina mikrokontrolera ima analogno u digitalni pretvarač jedinice koje će se pretvoriti iz napona u broj kako bi njime mogao upravljati digitalni sustav poput mikrokontrolera. To nam omogućuje povezivanje svih vrsta analognih uređaja s jedinicom mikrokontrolera. Neki primjeri analognih uređaja su temperatura, svjetlost, dodir, akcelerometar i mikrofon za snimanje zvuka. Slijedite sljedeću vezu za Vrste analognih i digitalnih senzora s aplikacijama .
ADC u PIC mikrokontroleru
Analogno-digitalni pretvarač u PIC mikrokontroleru
U nastavku se govori o analogno-digitalnom pretvaraču u PIC mikrokontroleru.
PIC mikrokontroler
Izraz PIC označava programabilne kontrolere sučelja, koji se mogu unaprijed programirati za izvršavanje velikog broja različitih zadataka. Proizvodnom linijom može se upravljati unaprijed programiranim mikrokontroler s timerima . Primjena PIC mikrokontrolera uglavnom uključuje različite elektroničke uređaje poput elektroničkih uređaja, računalnih upravljačkih sustava, alarmnih sustava.
PIC mikrokontroler
Postoje različite vrste PIC mikrokontrolera, dok se najfiniji vjerojatno nalazi u GENIE asortimanu programabilnih mikrokontrolera. Programirani su PIC mikrokontroleri a replicira ga softver čarobnjaka za krugove. Ovi mikrokontroleri donekle su jeftini i mogu se kupiti kao kompleti ili već izgrađeni sklopovi koje korisnik može dizajnirati.
Analogna u digitalnu konverziju
Analogno-digitalni pretvarač je presudan u sustavu ugrađeni sustav jer, dok se ovi sustavi bave digitalnim vrijednostima, njihovo okruženje obično uključuje različite analogne signale. Te signale treba pretvoriti u digitalne prije nego što ih mikrokontroler obradi. Trenutno možemo vidjeti kako očitati vanjski analogni signal pomoću PIC mikrokontrolera i prikazati pretvorbu digitalnog izlaza na LCD zaslon . Ulazni signal bit će promjenjivi napon između 0 i 5v.
Analogna u digitalnu konverziju
Najvažnija specifikacija analogno-digitalnog pretvarača je razlučivost. Ovo određuje kako točno ADC mjeri analogne i / p signale. Uobičajeni ADC-ovi dostupni na tržištu su 8-bitni, 10-bitni i 12-bitni. Na primjer, referentni napon ADC-a je 0-5 volti, a zatim će 8-bitni analogno-digitalni pretvarač taj napon razbiti na 256 dijelova. Tako ga može izračunati točno do 5 / 256v = 19mV cca. Dok će 10-bitni analogno-digitalni pretvarač razbiti napon na 1024 dijela. Tako ga može izračunati točno do 5/1024 = 4,8 mV cca. Tako možete primijetiti da 8-bitni ADC ne može razlikovati varijacije između 1mV i 18mV. Analogno-digitalni pretvarač u PIC mikrokontroleru je 10-bitni.
Druga specifikacija ADC-a je brzina uzorkovanja koja određuje koliko brzo A / D pretvarač može uzimati očitanja. Microchip tvrdi da ADC PIC-a može doseći 100 k uzoraka / s.
ADC u PIC mikrokontroleru
Analogno-digitalni modul za pretvorbu u PIC mikrokontroleru obično ima 5-i / ps za 28-pinske uređaje i također 8-i / ps za 40-pinske uređaje. Promjena analognog signala na PIC, ADC modul utječe na ekvivalentni 10-bitni digitalni broj. ADC modul s mikrokontrolerom ima softver koji se može odabrati referentnim niskonaponskim i visokonaponskim naponom i / p na neku kombinaciju VSS, VDD, RA2 i RA3. U sljedećem projektu pretvorit ćemo analogni ulaz u digitalni broj s referentnim naponom visokog i niskog napona. O / p će se prikazati pomoću LED dioda. Referentne napone možete promijeniti uređivanjem registra ADCON1.
Kružni dijagram ADC-a u PIC mikrokontroleru
Dijagram sklopa 10-bitnog analogno-digitalnog pretvarača pomoću PIC mikrokontrolera prikazan je u nastavku. Ispitni i / p napon ADC-a prima se od 5k potenciometra spojenog preko potenciometra i spaja se na dva pina (AN2 / RA2) PIC mikrokontrolera. The napajanje odabran je kao referentni napon za analognu u digitalnu pretvorbu. Tako će 10-bitni A / D pretvarač promijeniti bilo koji analogni napon u digitalni. Izlaz će biti prikazan na LCD zaslonu.
Kružni dijagram ADC-a u PIC mikrokontroleru
Potreban softver
Programiranje A / D pretvorbe u PIC mikrokontroleru uključuje organiziranje registri poput ADCON0, ADCON1 i ANSEL.
- ADCON0 registar koristi se za odabir analognog i / p kanala, započinjanje pretvorbe i provjeru je li pretvorba dovršena ili ne, a također uključuje / isključuje modul.
- Registar ADCON1 koristi se za odabir referentnog napona i za uređivanje priključaka kao analognih digitalnim
- ADCON2 registar koristi se za odabir formata A / D podataka, popravljanje vremena akvizicije, podešavanje A / D sata.
Kako se koristi analogni ulaz AN2 / RA2, mora biti fiksiran ekvivalentni ANSEL registar. U registru ADCON0 izbrišite HS0 & CHS2 i postavite CHS1, tako da će kanal AN2 biti povezan s unutarnjim S&H krugom ( krug uzorka i zadržavanja ). U registru ADCON1, brisanjem VCFG bita odabrat će se napajanje napona za analognu u digitalnu pretvorbu. Ovaj registar koristi se za odabir CLK izvora u analognoj u digitalnu pretvorbu. Iako MikroC Pro za mikrokontrolere ima ugrađenu funkciju knjižnice koja se naziva ADC_Read (), prema zadanim postavkama koristi interni RC CLK za rad ADC-a. Dakle, nema potrebe za resetiranjem registra ADCON1.
Dakle, ovdje se radi o analogno-digitalnom pretvaraču u PIC mikrokontroleru, koji uključuje ono što je PIC mikrokontroler, analogno u digitalni pretvarač, ADC u PIC mikrokontroleru i potreban softver. Nadamo se da ste bolje razumjeli ovaj koncept. Nadalje, bilo kakva pitanja u vezi s ovim konceptom ili Projekti PIC mikrokontrolera ili električni i elektronički projekti , dajte svoje vrijedne prijedloge komentirajući ih u odjeljku za komentare u nastavku. Evo pitanja za vas, koje su primjene analognog na digitalni pretvarač?
