Mòdul ADC (convertidor analògic a digital) en microcontrolador PIC

Mòdul ADC (convertidor analògic a digital) en microcontrolador PIC

Hi ha diversos senyals elèctrics a la natura que són analògics, la qual cosa significa que un canvi de quantitat directament amb una altra quantitat. Quan la primera quantitat és el voltatge, mentre que una altra quantitat pot ser com la força, la temperatura, les acceleracions de la llum i la pressió. Per exemple, a Sensor de temperatura IC LM35 la tensió o / p canvia en funció de la temperatura, de manera que si poguem mesurar la tensió, podem calcular la temperatura. Però, la majoria dels microcontroladors són de naturalesa digital. Només poden distingir entre nivells baixos o alts als pins i / p.



Per exemple, si i / p supera els 2,5 v, es llegirà com a alt (1) i és inferior a 2,5 v, es llegirà com a baix (0). Per tant, no podem mesurar directament el voltatge dels microcontroladors. Per corregir aquest problema, la majoria dels microcontroladors tenen un fitxer convertidor analògic a digital unitats que es convertiran d'un voltatge en un nombre perquè pugui ser manejat per un sistema digital com els microcontroladors. Això ens permet connectar tot tipus de dispositius analògics amb una unitat de microcontrolador. Alguns exemples de dispositius analògics són la temperatura, la llum, el tacte, l’acceleròmetre i el micròfon per enregistrar àudio. Seguiu el següent enllaç per a Tipus de sensors analògics i digitals amb aplicacions .


ADC al microcontrolador PIC

ADC al microcontrolador PIC





Convertidor analògic a digital en microcontrolador PIC

A continuació es discuteix el convertidor analògic a digital del microcontrolador PIC.

Microcontrolador PIC

El terme PIC significa controladors d’interfície programables, que es poden preprogramar per dur a terme una gran varietat de tasques. La línia de producció es pot controlar mitjançant un programa preprogramat microcontrolador amb temporitzadors . Les aplicacions dels microcontroladors PIC inclouen principalment en diversos dispositius electrònics com ara aparells electrònics, sistemes de control d’ordinadors i sistemes d’alarma.



Microcontrolador PIC

Microcontrolador PIC

Existeixen diferents tipus de microcontroladors PIC, mentre que els millors es troben probablement a la gamma de microcontroladors programables GENIE. Es programen microcontroladors PIC i reproduït pel programari assistent de circuits. Aquests microcontroladors són una mica econòmics i es poden comprar com a kits o circuits prefabricats dissenyats per l'usuari.

Conversió analògica a digital

El convertidor analògic a digital és essencial en un sistema incrustat ja que, si bé aquests sistemes tracten valors digitals, els seus voltants solen implicar diversos senyals analògics. Cal canviar aquests senyals en digitals abans de ser tractats pel microcontrolador. Actualment, podem veure com llegir un senyal analògic exterior mitjançant un microcontrolador PIC i mostrar la conversió de sortida digital en un Pantalla LCD . El senyal d'entrada serà un voltatge variable entre 0 i 5v.


Conversió analògica a digital

Conversió analògica a digital

L'especificació més important del convertidor analògic a digital és la resolució. S’especifica com mesura exactament l’ADC els senyals analògics d’entrada / sortida. Els ADC habituals disponibles al mercat són de 8 bits, 10 bits i 12 bits. Per exemple, la tensió de referència de l'ADC és de 0-5 volts, i un convertidor analògic a digital de 8 bits trencarà aquesta tensió en 256 parts. Per tant, pot calcular-lo exactament fins a 5 / 256v = 19mV aprox. Mentre que el convertidor analògic a digital de 10 bits trencarà el voltatge en 1024 parts. Per tant, pot calcular-lo exactament fins a 5/1024 = 4,8 mV aprox. Així, podeu observar que l’ADC de 8 bits no pot distingir la variació entre 1mV i 18mV. El convertidor analògic a digital del microcontrolador PIC és de 10 bits.

L'altra especificació de l'ADC és la freqüència de mostreig, que especifica la velocitat amb què el convertidor A / D pot agafar lectures. Microchip afirma que l'ADC del PIC pot arribar a ser de fins a 100.000 mostres / segon.

ADC al microcontrolador PIC

El mòdul de conversió analògica a digital del microcontrolador PIC sol tenir 5-i / ps per a dispositius de 28 pins i també 8-i / ps per a dispositius de 40 pins. El canvi del senyal analògic al mòdul PIC, ADC té efectes en un nombre digital equivalent de 10 bits. El mòdul ADC amb microcontrolador té un software seleccionable de referència de baixa i alta tensió i / p a alguna combinació de VSS, VDD, RA2 i RA3. En el següent projecte, convertirem l’entrada analògica a número digital amb una referència d’alta tensió i una referència de baixa tensió. L'o / p es mostrarà mitjançant LEDs. Podeu modificar les tensions de referència organitzant el registre ADCON1.

Diagrama de circuits de l'ADC al microcontrolador PIC

A continuació es mostra el diagrama del circuit del convertidor analògic a digital de 10 bits mitjançant microcontrolador PIC. La tensió de prova i / p de l’ADC es rep des d’un potenciòmetre de 5 k connectat a través del potenciòmetre i es connecta als dos pins (AN2 / RA2) del microcontrolador PIC. El Font d'alimentació se selecciona com a tensió de referència per a la conversió analògica a digital. Per tant, el convertidor A / D de 10 bits canviarà qualsevol voltatge analògic a un digital. La sortida es mostrarà a la pantalla LCD.

Diagrama de circuits de l

Diagrama de circuits de l'ADC al microcontrolador PIC

Es requereix programari

La programació de la conversió A / D en el microcontrolador PIC inclou l'arranjament els registres com ADCON0, ADCON1 i ANSEL.

  • El registre ADCON0 s'utilitza per triar el canal analògic de sortida i sortida, iniciar la conversió i comprovar que la conversió s'ha completat o no i també activar / desactivar el mòdul.
  • El registre ADCON1 s'utilitza per triar la referència de tensió i per organitzar els ports com a analògic a digital
  • El registre ADCON2 s’utilitza per triar el format de dades A / D, corregir un temps d’adquisició, configurar el rellotge A / D.

Com que s'utilitza una entrada analògica AN2 / RA2, s'ha de fixar el registre ANSEL equivalent. Al registre ADCON0, esborreu HS0 i CHS2 i configureu CHS1, de manera que el canal AN2 estarà associat al circuit intern de S&H ( mostra i mantén el circuit ). Al registre ADCON1, si esborreu el bit VCFG, es tria la font de tensió per a la conversió analògica a digital. Aquest registre s’utilitza per seleccionar la font CLK en conversió analògica a digital. Tot i que, el MikroC Pro per al microcontrolador té una funció de biblioteca integrada anomenada ADC_Read (), per defecte, utilitza el RC CLK intern per al funcionament ADC. Per tant, no cal restablir el registre ADCON1.

Per tant, es tracta d’un convertidor analògic a digital en un microcontrolador PIC, que inclou el que és un microcontrolador PIC, un convertidor analògic a digital, ADC en un microcontrolador PIC i el programari requerit. Esperem que tingueu una millor comprensió d’aquest concepte. A més, qualsevol consulta sobre aquest concepte o Projectes de microcontroladors PIC o bé projectes elèctrics i electrònics Si us plau, doneu els vostres valuosos suggeriments comentant a la secció de comentaris a continuació. Aquí teniu una pregunta, quines són les aplicacions del convertidor digital analògic?