Különböző elektromos jelek vannak a természetben, amelyek analógak, ami egy mennyiség változását jelenti közvetlenül egy másik mennyiséggel. Ahol az első mennyiség feszültség, míg egy másik mennyiség bármi lehet, például erő, hőmérséklet, fénygyorsulás és nyomás. Például a IC LM35 hőmérséklet-érzékelő az o / p feszültség a hőmérséklet függvényében változik, így ha meg tudnánk mérni a feszültséget, akkor kiszámíthatjuk a hőmérsékletet. De a mikrovezérlők többsége digitális jellegű. Csak az i / p csapoknál tudnak különbséget tenni alacsony vagy magas szint között.
Például, ha az i / p nagyobb, mint 2,5v, akkor azt magasnak (1) és kevesebb, mint 2,5v-nek kell olvasni, akkor alacsonynak (0). Tehát nem tudjuk közvetlenül mérni a mikrovezérlők feszültségét. A probléma orvoslására a legtöbb mikrovezérlő rendelkezik analóg-digitális átalakító olyan egységek, amelyek egy feszültségből számgá alakulnak át, így egy digitális rendszer, például mikrokontrollerek kezelhetik. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy minden típusú analóg eszközt összekapcsoljunk egy mikrovezérlő egységgel. Néhány példa az analóg eszközökre: hőmérséklet, fény, érintés, gyorsulásmérő és mikrofon a hang rögzítésére. Kérjük, kövesse a következő linket: Analóg és digitális érzékelők típusai alkalmazásokkal .
ADC a PIC mikrokontrollerben
Analóg-digitális átalakító PIC mikrokontrollerben
Az alábbiakban a PIC mikrovezérlő analóg-digitális átalakítóját tárgyaljuk.
PIC mikrokontroller
A PIC kifejezés programozható interfészvezérlőket jelent, amelyek előre beprogramozhatók sokféle feladat végrehajtására. A gyártósor előre programozható mikrokontroller időzítőkkel . A PIC mikrovezérlők alkalmazásai főleg különféle elektronikus eszközöket érintenek, például elektronikus eszközöket, számítógépes vezérlőrendszereket, riasztórendszereket.
PIC mikrokontroller
Különböző típusú PIC mikrovezérlők léteznek, míg a legfinomabb valószínűleg a GENIE programozható mikrovezérlők sorában található. A PIC mikrokontrollerek be vannak programozva és az áramkör varázsló szoftverrel replikálják. Ezek a mikrovezérlők némileg olcsóak, és megvásárolhatók a felhasználó által tervezett készletekként vagy előre épített áramkörökként.
Analóg-digitális átalakítás
Az analóg-digitális átalakító elengedhetetlen egy beágyazott rendszer mert míg ezek a rendszerek digitális értékekkel foglalkoznak, körülvételeik általában különféle analóg jeleket tartalmaznak. Ezeket a jeleket digitálisra kell változtatni, mielőtt a mikrovezérlő kezelné őket. Jelenleg láthatjuk, hogyan lehet egy külső analóg jelet kiolvasni egy PIC mikrovezérlő segítségével, és hogyan lehet megjeleníteni a digitális kimenet átalakítását egy LCD kijelzö . A bemenő jel változó feszültség lesz 0 és 5 V között.
Analóg-digitális átalakítás
Az analóg-digitális átalakító legfontosabb specifikációja a felbontás. Ez meghatározza, hogy az ADC pontosan méri az analóg i / p jeleket. A piacon elérhető általános ADC-k 8 bites, 10 bites és 12 bitesek. Például az ADC referenciafeszültsége 0-5 volt, akkor egy 8 bites analóg-digitális átalakító ezt a feszültséget 256 részre bontja. Így pontosan ki tudja számolni 5 / 256v = 19mV-ig. Míg a 10 bites analóg-digitális átalakító 1024 részre bontja a feszültséget. Így pontosan ki tudja számolni 5/1024 = 4,8 mV-ig. Tehát megfigyelheti, hogy a 8 bites ADC nem tudja megmondani az 1mV és 18mV közötti eltérést. A PIC mikrokontroller analóg-digitális átalakítója 10 bites.
Az ADC másik specifikációja a mintavételi frekvencia, amely meghatározza, hogy az A / D konverter milyen gyorsan képes leolvasni. A mikrochip azt állítja, hogy a PIC ADC-je akár 100 000 minta / sec is lehet.
ADC a PIC mikrokontrollerben
A PIC mikrovezérlő analóg-digitális átalakító modulja általában 5-i / ps-t tartalmaz a 28-tűs eszközökhöz, valamint 8-i / ps-t a 40 tűs készülékekhez. Az analóg jel PIC, ADC modulra váltása ekvivalens 10 bites digitális számban. A mikrokontrollerrel ellátott ADC modul szoftveresen választható alacsony és magas feszültségű i / p referenciával rendelkezik a VSS, VDD, RA2 és RA3 valamilyen kombinációjához. A következő projektben az analóg bemenetet digitális számokká konvertáljuk nagyfeszültségű és alacsony feszültségű referenciával. Az o / p LED-ekkel jelenik meg. A referenciafeszültségeket az ADCON1 regiszter rendezésével módosíthatja.
Az ADC kapcsolási rajza a PIC mikrokontrollerben
Az alábbiakban bemutatjuk a 10 bites PIC mikrokontrollert használó analóg-digitális átalakító kapcsolási rajzát. Az ADC teszt i / p feszültsége egy 5k potenciométerről érkezik, amely a potenciométeren keresztül van összekötve, és csatlakozik a PIC mikrokontroller két érintkezőjéhez (AN2 / RA2). A tápegység az analóg-digitális átalakítás referenciafeszültsége. Így a 10 bites A / D átalakító bármilyen analóg feszültséget digitálisra vált. A kimenet megjelenik az LCD kijelzőn.
Az ADC kapcsolási rajza a PIC mikrokontrollerben
Szükséges szoftver
Az A / D konverzió programozása a PIC mikrovezérlőben magában foglalja az elrendezést is a regiszterek mint az ADCON0, az ADCON1 és az ANSEL.
- Az ADCON0 regiszter segítségével kiválaszthatja az analóg i / p csatornát, megkezdheti az átalakítást, és ellenőrizheti, hogy az átalakítás befejeződött-e vagy sem, és a modult BE / KI kapcsolja.
- Az ADCON1 regisztert a feszültség referencia kiválasztására és a portok digitális analógként történő rendezésére használják
- Az ADCON2 regiszter segítségével kiválaszthatja az A / D adatformátumot, rögzítheti az adatgyűjtési időt és az A / D óra beállítását.
AN2 / RA2 analóg bemenetként az egyenértékű ANSEL regisztert rögzíteni kell. Az ADCON0 regiszterben törölje a HS0 és CHS2 törlését, és állítsa be a CHS1 értéket úgy, hogy az AN2 csatorna társuljon a belső S&H áramkörhöz ( minta és tartás áramkör ). Az ADCON1 regiszterben a VCFG bit törlésével kiválasztja az analóg-digitális átalakítás feszültségellátását. Ez a regiszter a CLK forrás analóg-digitális átalakításban történő kiválasztására szolgál. Bár a MikroC Pro mikrovezérlőhöz beépített könyvtárfunkciót kapott, ADC_Read () néven, alapértelmezés szerint a belső RC CLK-t használja az ADC működéséhez. Tehát nincs szükség az ADCON1 regiszter visszaállítására.
Így itt minden a PIC mikrovezérlő analóg-digitális átalakítójáról szól, amely magában foglalja a PIC mikrovezérlőt, az analóg-digitális átalakítót, az ADC-t a PIC mikrovezérlőben és a szükséges szoftvert. Reméljük, hogy jobban megértette ezt a koncepciót. Továbbá, bármilyen kérdése van ezzel a koncepcióval, ill PIC mikrokontroller projektek vagy elektromos és elektronikai projektek , kérjük, adja meg értékes javaslatait az alábbi megjegyzés részben kommentálva. Itt van egy kérdés az Ön számára, melyek az analóg és a digitális átalakító alkalmazásai?
