В природата има различни електрически сигнали, които са аналогови, което означава, че количеството се променя директно с друго количество. Където първото количество е напрежение, докато друго количество може да бъде нещо като сила, температура, светлинни ускорения и налягане. Например в IC LM35 температурен сензор o / p напрежението се променя в зависимост от температурата, така че ако можем да измерим напрежението, можем да изчислим температурата. Но повечето микроконтролери имат цифров характер. Те могат да различават само ниско или високо ниво на i / p щифтове.
Например, ако i / p е по-голямо от 2.5v, то ще се чете като високо (1) и е по-малко от 2.5v, тогава ще се чете като ниско (0). Така че не можем директно да измерваме напрежението от микроконтролери. За да отстранят този проблем, повечето от микроконтролерите имат аналогово-цифров преобразувател единици, които ще преобразуват от напрежение в число, така че да може да се обработва от цифрова система като микроконтролери. Това ни позволява да свързваме всички видове аналогови устройства с микроконтролер. Някои примери за аналогови устройства са температура, светлина, докосване, акселерометър и микрофон за запис на аудио. Моля, следвайте следната връзка за Видове аналогови и цифрови сензори с приложения .
ADC в PIC микроконтролер
Аналогово-цифров преобразувател в PIC микроконтролер
Аналогово-цифровият преобразувател в PIC микроконтролера е разгледан по-долу.
PIC микроконтролер
Терминът PIC означава програмируеми интерфейсни контролери, които могат да бъдат предварително програмирани да изпълняват огромно разнообразие от задачи. Производствената линия може да се контролира от предварително програмирана микроконтролер с таймери . Приложенията на микроконтролерите PIC включват главно различни електронни устройства като електронни джаджи, компютърни системи за управление, алармени системи.
PIC микроконтролер
Съществуват различни видове PIC микроконтролери, докато най-добрият вероятно се намира в гамата от програмируеми микроконтролери GENIE. Микроконтролерите PIC са програмирани и се копира от софтуера на съветника за вериги. Тези микроконтролери са малко евтини и могат да бъдат закупени като комплекти или предварително изградени схеми, които могат да бъдат проектирани от потребителя.
Аналогово към цифрово преобразуване
Аналогово-цифровият преобразувател е от съществено значение за вградена система защото, докато тези системи се справят с цифрови стойности, обкръжението им обикновено включва различни аналогови сигнали. Тези сигнали трябва да бъдат превърнати в цифрови, преди да бъдат обработени от микроконтролера. Понастоящем можем да видим как да четем външен аналогов сигнал с помощта на PIC микроконтролер и да показваме преобразуването на цифровия изход на ЛСД дисплей . Входният сигнал ще бъде променящо се напрежение между 0 и 5v.
Аналогово към цифрово преобразуване
Най-важната спецификация на аналогово-цифровия преобразувател е разделителната способност. Това определя как точно ADC измерва аналоговите i / p сигнали. Обичайните ADC, предлагани на пазара, са 8-битови, 10-битови и 12-битови. Например, референтното напрежение на ADC е 0-5 волта, а след това 8-битов аналогово-цифров преобразувател ще прекъсне това напрежение на 256 части. Така че може да го изчисли точно до 5 / 256v = 19mV приблизително. Докато 10-битовият аналогово-цифров преобразувател ще прекъсне напрежението на 1024 части. Така че може да го изчисли точно до 5/1024 = 4,8 mV приблизително. Така че можете да забележите, че 8-битовият ADC не може да определи вариацията между 1mV и 18mV. Аналогово-цифровият преобразувател в PIC микроконтролера е 10-битов.
Другата спецификация на ADC е честотата на дискретизация, която определя колко бързо A / D конверторът може да отчита показанията. Microchip твърди, че ADC на PIC може да достигне до 100 000 проби / сек.
ADC в PIC микроконтролер
Модулът за аналогово-цифрово преобразуване в микроконтролера PIC обикновено има 5-i / ps за 28-пинови устройства и също 8-i / ps за 40-пинови устройства. Промяната на аналоговия сигнал към модула PIC, ADC въздейства в еквивалентен 10-битов цифров номер. Модулът ADC с микроконтролер има софтуер за избор на ниско и високо напрежение референтен i / p към някаква комбинация от VSS, VDD, RA2 и RA3. В следващия проект ще преобразуваме аналогов вход в цифров номер с референтно ниво на високо напрежение и ниско напрежение. O / p ще се покаже с помощта на светодиоди. Можете да промените еталонните напрежения, като подредите регистъра ADCON1.
Схема на ADC в микроконтролера PIC
Схемата на 10-битовия аналогово-цифров преобразувател с помощта на PIC микроконтролер е показана по-долу. Пробното i / p напрежение на ADC се получава от 5k потенциометър, свързан през потенциометъра и се свързва с двата щифта (AN2 / RA2) на PIC микроконтролера. The захранване е избрано като еталонно напрежение за аналогово в цифрово преобразуване. По този начин 10-битовият A / D преобразувател ще промени всяко аналогово напрежение на цифрово. Изходът ще се покаже на LCD дисплея.
Схема на ADC в микроконтролера PIC
Задължителен софтуер
Програмирането на A / D преобразуване в PIC микроконтролер включва подреждане регистрите като ADCON0, ADCON1 и ANSEL.
- Регистърът ADCON0 се използва за избор на аналогов i / p канал, стартиране на преобразуването и за проверка, че преобразуването е завършено или не, и също така включва / изключва модула.
- Регистърът ADCON1 се използва за избор на референтно напрежение и за подреждане на портове като аналогов към цифров
- Регистърът ADCON2 се използва за избор на A / D формат на данните, фиксиране на времето за придобиване, настройка на A / D часовник.
Тъй като се използва аналогов вход AN2 / RA2, еквивалентният регистър ANSEL трябва да бъде фиксиран. В регистър ADCON0 изчистете HS0 & CHS2 и задайте CHS1, така че каналът AN2 да бъде свързан с вътрешната S&H верига ( проба и задръжте верига ). В регистъра ADCON1 изчистването на бита VCFG ще избере захранването за аналогово в цифрово преобразуване. Този регистър се използва за избор на CLK източник при аналогово-цифрово преобразуване. Въпреки че MikroC Pro за микроконтролер има вградена функция за библиотека, наречена ADC_Read (), по подразбиране използва вътрешния RC CLK за работа на ADC. Така че няма нужда да нулирате регистъра ADCON1.
По този начин става въпрос за аналогово-цифров преобразувател в PIC микроконтролер, който включва PIC микроконтролер, аналогово-цифров преобразувател, ADC в PIC микроконтролер и необходимия софтуер. Надяваме се, че сте разбрали по-добре тази концепция. Освен това, всякакви въпроси относно тази концепция или Проекти за микроконтролер PIC или проекти за електричество и електроника , моля, дайте вашите ценни предложения, като коментирате в раздела за коментари по-долу. Ето един въпрос към вас, какви са приложенията на аналоговия към цифровия преобразувател?
