Er zijn verschillende elektrische signalen in de natuur die analoog zijn, wat betekent dat een grootheid direct verandert met een andere grootheid. Waar de eerste hoeveelheid spanning is, terwijl een andere hoeveelheid van alles kan zijn zoals kracht, temperatuur, lichtversnellingen en druk. Bijvoorbeeld in de IC LM35 temperatuursensor de o / p-spanning verandert afhankelijk van de temperatuur, dus als we de spanning zouden kunnen meten, kunnen we de temperatuur berekenen. Maar de meeste microcontrollers zijn digitaal van aard. Ze kunnen alleen onderscheid maken tussen een laag of hoog niveau op i / p-pinnen.
Als i / p bijvoorbeeld groter is dan 2,5 V, wordt het gelezen als hoog (1) en is het minder dan 2,5 V, dan wordt het gelezen als laag (0). We kunnen dus niet rechtstreeks spanning van microcontrollers meten. Om dit probleem te verhelpen, hebben de meeste microcontrollers een analoog-digitaalomzetter eenheden die van een spanning naar een getal zullen converteren, zodat het kan worden verwerkt door een digitaal systeem zoals microcontrollers. Hierdoor kunnen we alle soorten analoge apparaten koppelen aan een microcontrollereenheid. Enkele voorbeelden van analoge apparaten zijn temperatuur, licht, aanraking, versnellingsmeter en microfoon voor het opnemen van audio. Volg de volgende link voor Soorten analoge en digitale sensoren met toepassingen
ADC in PIC-microcontroller
Analoog naar digitaal converter in PIC-microcontroller
Analoog naar digitaal converter in PIC-microcontroller wordt hieronder besproken.
PIC-microcontroller
De term PIC staat voor programmeerbare interfacecontrollers, die kunnen worden voorgeprogrammeerd om een grote verscheidenheid aan taken uit te voeren. De productielijn kan worden bestuurd door een voorgeprogrammeerde microcontroller met timers De toepassingen van PIC-microcontrollers hebben voornamelijk betrekking op verschillende elektronische apparaten zoals elektronische gadgets, computerbesturingssystemen, alarmsystemen.
PIC-microcontroller
Er bestaan verschillende soorten PIC-microcontrollers, terwijl de beste waarschijnlijk te vinden is in de GENIE-reeks programmeerbare microcontrollers. PIC-microcontrollers zijn geprogrammeerd en gerepliceerd door circuitwizard-software. Deze microcontrollers zijn enigszins goedkoop en kunnen worden gekocht als kits of voorgebouwde schakelingen die door de gebruiker kunnen worden ontworpen.
Analoog naar digitaal conversie
Analoog naar digitaal converter is essentieel in een ingebouwd systeem omdat, hoewel deze systemen digitale waarden verwerken, hun omgeving meestal verschillende analoge signalen bevat. Deze signalen moeten in digitaal worden omgezet voordat ze door de microcontroller worden behandeld. Momenteel kunnen we zien hoe we een extern analoog signaal kunnen lezen met behulp van een PIC-microcontroller en de digitale outputconversie kunnen weergeven op een LCD scherm Het ingangssignaal is een veranderende spanning tussen 0 en 5V.
Analoog naar digitaal conversie
De belangrijkste specificatie van analoog naar digitaal converter is de resolutie. Dit specificeert hoe de ADC precies de analoge i / p-signalen meet. De gebruikelijke ADC's die op de markt beschikbaar zijn, zijn 8-bits, 10-bits en 12-bits. De referentiespanning van ADC is bijvoorbeeld 0-5 volt, waarna een 8-bits analoog-naar-digitaal-omzetter deze spanning in 256 delen opsplitst. Dus het kan het precies berekenen tot ongeveer 5 / 256v = 19mV. Terwijl de 10-bits analoog-naar-digitaal-omzetter de spanning in 1024 delen zal breken. Het kan het dus exact tot 5/1024 = 4,8 mV ongeveer berekenen. U kunt dus zien dat de 8-bit ADC het verschil tussen 1mV en 18mV niet kan zien. De analoog-naar-digitaal-omzetter in de PIC-microcontroller is 10-bits.
De andere specificatie van de ADC is de bemonsteringssnelheid, die aangeeft hoe snel de A / D-omzetter metingen kan uitvoeren. Microchip beweert dat de ADC van de PIC kan oplopen tot 100k samples / sec.
ADC in PIC-microcontroller
Analoog naar digitaal conversiemodule in PIC-microcontroller heeft meestal 5-i / ps voor 28-pins apparaten en ook 8-i / ps voor 40-pins apparaten. De verandering van analoog signaal naar de PIC, ADC-module heeft een equivalent 10-bit digitaal nummer. De ADC-module met een microcontroller heeft een door software selecteerbare laag- en hoogspanningsreferentie i / p naar een combinatie van VSS, VDD, RA2 en RA3. In het volgende project zullen we analoge invoer converteren naar een digitaal nummer met een hoogspanningsreferentie en een laagspanningsreferentie. De o / p wordt weergegeven met LED's. U kunt de referentiespanningen wijzigen door het ADCON1-register te rangschikken.
Schakelschema van ADC in PIC Microcontroller
Het schakelschema van de 10-bits analoog-naar-digitaal-omzetter met PIC-microcontroller wordt hieronder weergegeven. De test i / p-spanning van ADC wordt ontvangen van een 5k-potentiometer die over de potentiometer is aangesloten en wordt aangesloten op de twee pinnen (AN2 / RA2) van de PIC-microcontroller. De stroomvoorziening is geselecteerd als de referentiespanning voor analoog naar digitaal conversie. De 10-bits A / D-omzetter verandert dus elke analoge spanning in een digitale. De output wordt weergegeven op het LCD-scherm.
Schakelschema van ADC in PIC Microcontroller
Software vereist
Het programmeren van A / D-conversie in PIC-microcontroller omvat het regelen de registers zoals ADCON0, ADCON1 en ANSEL.
- ADCON0-register wordt gebruikt om het analoge i / p-kanaal te kiezen, de conversie te starten en om te controleren of de conversie is voltooid of niet en ook om de module AAN / UIT te schakelen.
- Het ADCON1-register wordt gebruikt om spanningsreferentie te kiezen en om poorten analoog naar digitaal te rangschikken
- ADCON2-register wordt gebruikt om het A / D-gegevensformaat te kiezen, een acquisitietijd vast te stellen, A / D-klokinstellingen.
Aangezien een analoge ingang AN2 / RA2 wordt gebruikt, moet het equivalente ANSEL-register worden vastgelegd. Wis in register ADCON0 HS0 & CHS2 en stel CHS1 in, zodat het kanaal AN2 wordt geassocieerd met het interne S & H-circuit ( monster en houd circuit In het ADCON1-register zal het wissen van de VCFG-bit de voedingsspanning kiezen voor analoog naar digitaal conversie. Dit register wordt gebruikt om de CLK-bron te selecteren bij analoog naar digitaal conversie. Hoewel de MikroC Pro voor microcontroller een ingebouwde bibliotheekfunctie heeft, genaamd ADC_Read (), gebruikt standaard de interne RC CLK voor ADC-bediening. Het is dus niet nodig om het ADCON1-register opnieuw in te stellen.
Dit gaat dus allemaal over de analoog-naar-digitaal-omzetter in PIC-microcontroller, inclusief wat een PIC-microcontroller is, analoog-naar-digitaal-omzetter, ADC in PIC-microcontroller en de vereiste software. We hopen dat u dit concept beter begrijpt. Verder kunnen eventuele vragen over dit concept of PIC Microcontroller-projecten of elektrische en elektronische projecten , geef alstublieft uw waardevolle suggesties door te reageren in de commentaarsectie hieronder. Hier is een vraag voor u, wat zijn de toepassingen van analoog naar de digitale omzetter?
