Det finns olika elektriska signaler i naturen som är analoga, vilket innebär en kvantitetsändring direkt med en annan kvantitet. Där den första kvantiteten är spänning medan en annan kvantitet kan vara något som kraft, temperatur, ljusacceleration och tryck. Till exempel i IC LM35 temperatursensor o / p-spänningen förändras beroende på temperaturen, så om vi kunde mäta spänningen kan vi beräkna temperaturen. Men de flesta mikrokontroller är digitala. De kan bara skilja mellan låg eller hög nivå på i / p-stift.
Till exempel, om i / p är större än 2,5 v kommer den att läsas som hög (1) och den är mindre än 2,5 v kommer den att läsas som låg (0). Så vi kan inte direkt mäta spänningen från mikrokontroller. För att åtgärda detta problem har de flesta mikrokontroller en analog till digital omvandlare enheter som kommer att konverteras från en spänning till ett tal så att den kan hanteras av ett digitalt system som mikrokontroller. Detta gör att vi kan gränssnitt alla typer av analoga enheter med en mikrokontroller enhet. Några exempel på analoga enheter är temperatur, ljus, beröring, accelerometer och mikrofon för inspelning av ljud. Följ följande länk för Typer av analoga och digitala sensorer med applikationer .
ADC i PIC Microcontroller
Analog till digital omvandlare i PIC Microcontroller
Analog till digital omvandlare i PIC-mikrokontroller diskuteras nedan.
PIC-mikrokontroller
Termen PIC står för programmerbara gränssnittsstyrenheter, som kan förprogrammeras för att utföra ett stort antal uppgifter. Produktionslinjen kan styras med en förprogrammerad mikrokontroller med timers . Tillämpningarna av PIC-mikrokontroller involverar huvudsakligen i olika elektroniska enheter som elektroniska prylar, datorstyrsystem, larmsystem.
PIC-mikrokontroller
Olika typer av PIC-mikrokontroller finns, medan de finaste troligen finns i GENIE-sortimentet av programmerbara mikrokontroller. PIC-mikrokontroller är programmerade och replikeras av kretsguiden. Dessa mikrokontroller är något billiga och kan köpas som kit eller förbyggda kretsar som kan designas av användaren.
Analog till digital konvertering
Analog till digital omvandlare är viktigt i en inbyggda system eftersom även om dessa system hanterar digitala värden, involverar deras omgivningar vanligtvis olika analoga signaler. Dessa signaler måste ändras till digitala innan de behandlas av mikrokontrollern. För närvarande kan vi se hur man läser en extern analog signal med en PIC-mikrokontroller och visar den digitala utgångsomvandlingen på en LCD skärm . Ingångssignalen kommer att vara en växlande spänning mellan 0 och 5v.
Analog till digital konvertering
Den viktigaste specifikationen för analog till digital omvandlare är upplösningen. Detta anger hur exakt ADC mäter de analoga i / p-signalerna. De vanliga ADC: erna som finns på marknaden är 8-bitars, 10-bitars och 12-bitars. Till exempel är ADC: s referensspänning 0-5 volt, då bryter en 8-bitars analog till digital omvandlare denna spänning i 256 delar. Så det kan beräkna det exakt upp till 5 / 256v = 19mV ca. Medan 10-bitars analog till digital omvandlare bryter spänningen till 1024 delar. Så det kan beräkna det exakt upp till 5/1024 = 4,8 mV ca. Så du kan observera att 8-bitars ADC inte kan säga variationen mellan 1mV och 18mV. Den analoga till digitala omvandlaren i PIC-mikrokontroller är 10-bitars.
Den andra specifikationen för ADC är samplingsfrekvensen, som anger hur snabbt A / D-omvandlaren kan ta avläsningar. Microchip hävdar att ADC: n för PIC kan gå upp till 100 000 prover / sek.
ADC i PIC Microcontroller
Analog till digital konverteringsmodul i PIC-mikrokontroller har vanligtvis 5-i / ps för 28-stifts enheter och 8-i / ps för 40-stifts enheter. Ändringen av den analoga signalen till PIC, ADC-modulen påverkar motsvarande 10-bitars digitalt nummer. ADC-modulen med en mikrokontroller har en mjukvaruvalbar låg- och högspänningsreferens i / p till en kombination av VSS, VDD, RA2 och RA3. I följande projekt kommer vi att konvertera analog ingång till digitalt nummer med högspänningsreferens och lågspänningsreferens. O / p visas med lysdioder. Du kan ändra referensspänningarna genom att ordna ADCON1-registret.
Kretsschema över ADC i PIC Microcontroller
Kretsschemat för den 10-bitars analoga till digitala omvandlaren med PIC-mikrokontroller visas nedan. Test i / p-spänningen för ADC tas emot från en 5k potentiometer ansluten över potentiometern och den ansluts till de två stiften (AN2 / RA2) på PIC-mikrokontrollen. De strömförsörjning väljs som referensspänning för analog till digital omvandling. Således kommer 10-bitars A / D-omvandlaren att ändra vilken analog spänning som helst till en digital. Utgången visas på LCD-skärmen.
Kretsschema över ADC i PIC Microcontroller
Programvara krävs
Programmeringen av A / D-omvandling i PIC-mikrokontroller inkluderar ordning registren som ADCON0, ADCON1 och ANSEL.
- ADCON0-registret används för att välja den analoga i / p-kanalen, starta omvandlingen och för att kontrollera att omvandlingen är slutförd eller inte och även slå PÅ / AV modulen.
- ADCON1-registret används för att välja spänningsreferens och för att ordna portar som analoga till digitala
- ADCON2-registret används för att välja A / D-dataformat, fixa en förvärvstid, A / D-klockinställning.
Eftersom en analog ingång AN2 / RA2 används måste motsvarande ANSEL-register fixas. I register ADCON0, rensa HS0 & CHS2 och ställ in CHS1, så att kanalen AN2 kommer att associeras med den interna S & H-kretsen ( prov och håll krets ). I ADCON1-registret kommer rensning av VCFG-bit att välja spänningsförsörjning för analog till digital omvandling. Detta register används för att välja CLK-källan i analog till digital konvertering. MikroC Pro för mikrokontroller har dock en inbyggd biblioteksfunktion benämnd ADC_Read (), som standard använder den interna RC CLK för ADC-drift. Så du behöver inte återställa ADCON1-registret.
Således handlar det här om analog till digital omvandlare i PIC-mikrokontroller, som inkluderar vad som är en PIC-mikrokontroller, analog till digital omvandlare, ADC i PIC-mikrokontroller och den nödvändiga programvaran. Vi hoppas att du har fått en bättre förståelse för detta koncept. Dessutom är alla frågor angående detta koncept eller PIC Microcontroller-projekt eller el- och elektronikprojekt , ge dina värdefulla förslag genom att kommentera i kommentarsektionen nedan. Här är en fråga till dig, vilka tillämpningar är analoga till digitala omvandlare?
